[发明专利]改性食用菌菌糠吸附剂的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种改性食用菌菌糠吸附剂的制备方法及其应用。该技术方案选用植酸为改性剂，对菌糠进行改性。将改性后的菌糠对水中的重金属铜进行吸附，并综合考察改性菌糠投加量、铜离子初始浓度、溶液pH及吸附时间四个因素对改性菌糠在处理水中重金属铜时的作用。结果表明用0.5g改性银耳菌糠处理100mg/L的铜离子废水，在溶液的pH为3，温度30℃，160r/min下搅拌吸附90min，吸附量为9.89mg/g，吸附率可达98.91％，吸附效果好。改性菌糠对重金属铜的吸附作用效果比未经改性菌糠明显增大27.54％。本发明利用植酸改性菌糠得到吸附剂，成本低，操作简便，既具有良好的生态效益，又具有强大的经济效益。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，进一步涉及重金属废水的吸附法处理，具体涉及一种环保改性食用菌菌糠吸附剂的制备方法及其应用。

背景技术

目前处理重金属废水常用的方法有化学沉淀法、离子交换法、生物吸附法等。采用传统的物理方法、化学方法处理重金属废水常因操作过程繁琐或具有二次污染而不够理想。化学沉淀法是当下较为广泛的方法，处理较为简单，投资的人力物力也较少。但缺点是通常需加入大量调节pH的药剂，可能会产生重金属污泥。离子交换法可以使废水中的重金属离子有效去除并且可回收废水中的重金属，不会产生重金属污泥，但缺点是运行费用较高。生物吸附法处理能使重金属离子有效去除，且二次污染明显减少，但缺点是吸附处理速率慢。因此，获取高效的吸附剂是利用此法规模化处理废水的技术前提。

菌糠作为食用菌栽培的副产物，是指食用菌栽培采收后废弃的固体培养基剩余物。随着我国食用菌产业化进程的加快，废弃菌糠产量不断增加，每年可达1000万吨以上，如不加以利用，既浪费资源、又污染环境，因此，食用菌菌糠的科学处理，实现菌糠循环再利用迫在眉睫。菌糠的高效再利用已是食用菌产业可持续发展中急需解决的重要问题之一。基于菌糠含有大量的菌丝体及多种代谢产物，且具有较大的比表面积和多种有效官能团，目前，以菌糠为主要原料，制成吸附剂吸附水体中重金属或染料备受关注。然而，实际应用发现，常规菌糠中的菌丝体表面虽具有一定的吸附作用，但对重金属的吸附性能有限，吸附效果仍不理想，难以直接应用于废水中重金属的吸附。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种利用植酸改性菌糠获得富含大量羟基、磷酸基等活性基团的环境友好型高效吸附剂，改性食用菌菌糠吸附剂的制备方法及其应用，以解决目前缺乏可用于重金属废水处理的高效环保吸附剂的技术问题。

本发明要解决的另一技术问题是，常规菌糠吸附剂对重金属的吸附效果有待提高。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

改性食用菌菌糠吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

1)取菌糠用去离子水浸泡清洗去除杂质，再用去离子水没过菌糠表面并于65～75℃水浴中恒温2.5～3.5h，再次清洗后置于55～65℃烘箱烘至恒重；烘干的菌糠经粉碎后，过55～65目筛；

2)取8～12g步骤1)过筛后的菌糠，与220～280mL浓度为0.2～0.3mol/L的植酸溶液混合在催化剂尿素作用下，以50～60℃的温度、140～180r/min的转速搅拌下反应3～5h，之后将产物冷却至室温静置，过滤，用蒸馏水清洗至中性，置于55～65℃烘箱烘干。

作为优选，步骤1)中所述水浴是在恒温水浴锅中进行的。

作为优选，步骤1)及步骤2)中所述烘干是在烘箱中进行的。

作为优选，步骤1)中所述粉碎是利用粉粹机粉碎2.5～3.5min。

作为优选，步骤2)中所述搅拌是在恒温搅拌器中进行的。

在以上技术方案的基础上，本发明进一步提供了上述改性食用菌菌糠吸附剂用于吸附废水中铜离子的应用。

作为优选，吸附时废水的pH为2.8～3.2，温度为28～32℃。