[发明专利]一种重金属废水处理方法

说明书

本发明公开了一种重金属废水处理方法，属于水处理技术领域。重金属废水处理方法，包括：将吸附材料与重金属废水混合，采用磁力分离的方法，将吸附材料从废水中分离；吸附材料包括：基材层、功能层和磁性材料，基材层为氧化石墨烯、片状氮化硼和氮化硼气凝胶中的至少一种；功能层，覆盖于基材层表面，厚度7nm~8nm，材质为3‑氨丙基三乙氧基硅烷修饰的聚多巴胺膜；磁性颗粒分布于基材层和功能层之间，为四氧化三铁和单质镍中的至少一种，粒径1nm~50nm。本发明采用的吸附材料，由于包括了磁性颗粒，因此便于分离，由于基材层和功能层均对多种重金属离子有效，因此可达到高效净水作用。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种重金属废水处理方法。

背景技术

金属污染是化学污染的“孪生兄弟”，它与化学污染往往同时存在。不同的是金属污染是一种蓄积性的慢性污染，有隐蔽性、长期性和不可逆转性的特点。非饮用水中的重金属污染，通过植物的作用，经由食物链，最终在人体内累积；饮用水中重金属污染则可直接导致人体重金属中毒，重金属中毒的初期症状很轻微，很容易被人们忽视，但是长期的危害是非常大的。若水体中的重金属污染为放射性重金属水污染，则会形成生物体的内放射，危害尤为严重。

放射性重金属污染的来源主要有：制备放射性药物产生的废水、核电站产生的废水、核武器试验残留以及核电站事故导致的泄露等，例如福岛核电事件已过去10年，现在仍可从海水中检测出放射性离子。

工业上常采用化学沉淀法、有机溶剂萃取法、吸附法去除水体中的重金属污染。但是上述方法各有利弊。例如沉淀法仅对高浓度的重金属效果明显，难以去除微量的重金属污染。溶剂萃取法需引入大量的有机溶剂，并且溶剂的重复利用率较低，因此萃取完成后，会产生大量被重金属污染的有机溶剂（二次污染）。

相比较而言，吸附法针对去除水体中的微量重金属污染具有优势。只要选取合适的吸附材料，不仅可以提升对水体的净化程度、同时还可最大程度缩小二次污染。

但是传统的吸附法具有以下问题，其一吸附完成后，吸附材料分离较难的问题，其二吸附材料功能单一，不能同时作用于多种重金属离子的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种重金属废水处理方法，其中采用的吸附材料，由于包括了磁性颗粒，因此便于使用后分离，由于基材层和功能层均对多种重金属离子有效，因此所述吸附材料可同时吸附多种重金属离子，达到高效净化水体的作用。

根据本发明的一个方面，提出了一种重金属废水处理方法，包括：

将吸附材料与重金属废水混合、吸附后，采用磁力分离的方法，将所述吸附材料从液相中分离；

所述吸附材料包括：

基材层，所述基材层为氧化石墨烯、片状氮化硼和氮化硼气凝胶中的至少一种；

功能层，所述功能层覆盖于所述基材层表面，所述功能层的厚度为7nm~8nm，所述功能层为3-氨丙基三乙氧基硅烷修饰的聚多巴胺膜；

磁性颗粒，所述磁性颗粒分布于所述基材层和所述功能层之间，所述磁性颗粒为四氧化三铁和单质镍中的至少一种，所述磁性颗粒的粒径为1nm~50nm。

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：

（1）本发明提供的重金属废水处理方法中，吸附材料采用氧化石墨烯、片状氮化硼和氮化硼气凝胶作为基材层，提升了吸附材料的比表面积，进而提升了吸附材料的有效吸附位点的个数。

（2）本发明提供的重金属废水处理方法中，吸附材料采用的基材层本身就对铅、铀、钍等具有一定的吸附能力，此外氧化石墨烯上具有丰富的羟基、羧基，可为其功能性接枝提供基础；片状氮化硼或氮化硼气凝胶也可通过物理、化学方法接枝，提升吸附能力。