本發(fā)明屬于工業(yè)廢水除雜技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種處理廢水中重金屬的螯合劑的制備方法。

背景技術(shù)：

重金屬?gòu)U水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的含重金屬的廢水。重金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等)廢水是對(duì)一環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)，例如,經(jīng)化學(xué)沉淀處理后,廢水中的重金屬?gòu)娜芙獾碾x子狀態(tài)轉(zhuǎn)變成難溶性化合物而沉淀下來(lái),從水中轉(zhuǎn)移到污泥中；經(jīng)離子交換處理后,廢水中的金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上；經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中?？傊?，重金屬?gòu)U水經(jīng)處理后形成兩種產(chǎn)物，一是基本上脫除了重金屬的處理水，一是重金屬的濃縮產(chǎn)物，重金屬濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)的處理水可以排放。

目前對(duì)重金屬?gòu)U水的處理有很多方法，但都有相對(duì)的不完善之處，往往很多都會(huì)造成二次污染，近年來(lái)高分子螯合劑對(duì)重金屬?gòu)U水的處理應(yīng)用越來(lái)越多，且具有成本低、效果好的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足研制新的螯合劑處理重金屬?gòu)U水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以有效的處理廢水中重金屬的螯合劑的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種處理廢水中重金屬的螯合劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)蓮藕進(jìn)行淀粉提取后得到的蓮藕渣經(jīng)合成得到蓮藕纖維素，是一種天然高分子螯合劑，經(jīng)化學(xué)改性處理后，對(duì)廢水中重金屬離子的吸附作用增 強(qiáng)，向其中加入去離子水，調(diào)節(jié)成濃度為0.15g/ml的溶液，向溶液中均以每100ml溶液中加入1-5g的量將N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入溶液中，60-90℃下攪拌反應(yīng)2-3h，得到改性纖維素；

(2)在改性纖維素中加入乙二胺、三乙烯四胺，反應(yīng)得到胺化纖維素其加入比例與原纖維素的質(zhì)量比為：0.2-0.8:0.07-0.6:1,50-70℃下反應(yīng)3-4h，得到胺化纖維素；

(3)向胺化纖維素中加入與原纖維素質(zhì)量比為1:0.4-0.9:0.5-0.8:0.04-1.2的亞乙基二醇，氫氧化鈉和二硫化碳，40-45℃下反應(yīng)3-5h，4℃下經(jīng)真空干燥后得到纖維素螯合劑。

進(jìn)一步地，所述廢水中重金屬成分主要包括Hg、Pb、Cd和Cu，其含量超標(biāo)的廢水對(duì)環(huán)境具有很大的危害作用。

進(jìn)一步地，所述蓮藕纖維素的制備方法為：取蓮藕淀粉生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品蓮藕渣，將其置于特制酶解罐中，向酶解罐中加入2倍量的水，調(diào)節(jié)pH在5.5-6.5，酶解溫度為50-60℃，再添加濃度為1.5％的改性復(fù)合酶，添加量為2％，攪拌酶解2h后高溫滅酶活，過(guò)濾后將濾渣經(jīng)干燥處理后得到蓮藕纖維素，酶解法得到的纖維素為天然高分子螯合劑，對(duì)重金屬有很好的吸附作用。

進(jìn)一步地，所述特制酶解罐是在普通酶解罐內(nèi)壁涂有一層有機(jī)納米復(fù)合涂層，具有耐高溫，耐腐蝕，抗菌的作用，可增強(qiáng)酶解反應(yīng)的耐高溫能力，提高酶解效率。

進(jìn)一步地，所述復(fù)合酶為耐高溫α-淀粉酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶和磷酸酯酶以3.5:1.7:1.2:0.8的比例混合而成的混合物。

進(jìn)一步地，所述改性復(fù)合酶是用修飾劑對(duì)酶分子進(jìn)行修飾，其修飾方法為：將修飾劑與純化的酶液以7.5：1.5的比例混合，35℃下，調(diào)節(jié)pH在7-9，反應(yīng)30min，所得反應(yīng)液經(jīng)大分子凝膠柱層析分離后，選擇較好修飾效果的修飾酶，即得到所述改性復(fù)合酶，可提高酶的活性，增加酶的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，所述修飾劑為右旋糖酐。

進(jìn)一步地，將所述螯合劑加入待處理的廢水中，加入量為0.8g/L，pH為6.2，接觸時(shí)間為40min，處理后的廢水經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)排放。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明對(duì)蓮藕纖維素經(jīng)化學(xué)改性處理，用于吸附廢水中的重金屬離子，具有操作簡(jiǎn)單，pH范圍廣，吸附效果好，所吸附重金屬離子可回收處理，無(wú)二次污染的特點(diǎn)，可將廢水中的重金屬離子濃度降低到排放標(biāo)準(zhǔn)以下，從而達(dá)到對(duì)環(huán)境的有效保護(hù)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種處理廢水中重金屬的螯合劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)蓮藕進(jìn)行淀粉提取后得到的蓮藕渣經(jīng)合成得到蓮藕纖維素，是一種天然高分子螯合劑，經(jīng)化學(xué)改性處理后，對(duì)廢水中重金屬離子的吸附作用增強(qiáng)，向其中加入去離子水，調(diào)節(jié)成濃度為0.15g/ml的溶液，向溶液中均以每100ml溶液中加入1g的量將N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入溶液中，60℃下攪拌反應(yīng)2h，得到改性纖維素；

(2)在改性纖維素中加入乙二胺、三乙烯四胺，反應(yīng)得到胺化纖維素其加入比例與原纖維素的質(zhì)量比為：0.2:0.07:1，50℃下反應(yīng)3h，得到胺化纖維素；

(3)向胺化纖維素中加入與原纖維素質(zhì)量比為1:0.4:0.5:0.04的亞乙基二醇，氫氧化鈉和二硫化碳，40℃下反應(yīng)3h，4℃下經(jīng)真空干燥后得到纖維素螯合劑。

其中，所述廢水中重金屬成分主要包括Hg、Pb、Cd和Cu，其含量超標(biāo)的廢水對(duì)環(huán)境具有很大的危害作用；所述蓮藕纖維素的制備方法為：取蓮藕淀粉生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品蓮藕渣，將其置于特制酶解罐中，向酶解罐中加入2倍量的水，調(diào)節(jié)pH在5.5，酶解溫度為50℃，再添加濃度為1.5％的改性復(fù)合酶，添加量為2％，攪拌酶解2h后高溫滅酶活，過(guò)濾后將濾渣經(jīng)干燥處理后得到蓮藕纖維素，酶解法得到的纖維素為天然高分子螯合劑，對(duì)重金屬有很好的吸附 作用；所述特制酶解罐是在普通酶解罐內(nèi)壁涂有一層有機(jī)納米復(fù)合涂層，具有耐高溫，耐腐蝕，抗菌的作用，可增強(qiáng)酶解反應(yīng)的耐高溫能力，提高酶解效率；所述復(fù)合酶為耐高溫α-淀粉酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶和磷酸酯酶以3.5:1.7:1.2:0.8的比例混合而成的混合物；所述改性復(fù)合酶是用修飾劑對(duì)酶分子進(jìn)行修飾，其修飾方法為：將修飾劑與純化的酶液以7.5：1.5的比例混合，35℃下，調(diào)節(jié)pH在7，反應(yīng)30min，所得反應(yīng)液經(jīng)大分子凝膠柱層析分離后，選擇較好修飾效果的修飾酶，即得到所述改性復(fù)合酶，可提高酶的活性，增加酶的穩(wěn)定性；所述修飾劑為右旋糖酐；所述螯合劑加入待處理的廢水中，加入量為0.8g/L，pH為6.2，接觸時(shí)間為40min，處理后的廢水經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)排放。

實(shí)施例2：

一種處理廢水中重金屬的螯合劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)蓮藕進(jìn)行淀粉提取后得到的蓮藕渣經(jīng)合成得到蓮藕纖維素，是一種天然高分子螯合劑，經(jīng)化學(xué)改性處理后，對(duì)廢水中重金屬離子的吸附作用增強(qiáng)，向其中加入去離子水，調(diào)節(jié)成濃度為0.15g/ml的溶液，向溶液中均以每100ml溶液中加入3g的量將N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入溶液中，75℃下攪拌反應(yīng)2.5h，得到改性纖維素；

(2)在改性纖維素中加入乙二胺、三乙烯四胺，反應(yīng)得到胺化纖維素其加入比例與原纖維素的質(zhì)量比為：0.5:0.335:1，60℃下反應(yīng)3.5h，得到胺化纖維素；

(3)向胺化纖維素中加入與原纖維素質(zhì)量比為1:0.75:0.65:0.62的亞乙基二醇，氫氧化鈉和二硫化碳，42.5℃下反應(yīng)4h，4℃下經(jīng)真空干燥后得到纖維素螯合劑。

其中，所述廢水中重金屬成分主要包括Hg、Pb、Cd和Cu，其含量超標(biāo)的廢水對(duì)環(huán)境具有很大的危害作用；所述蓮藕纖維素的制備方法為：取蓮藕淀粉生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品蓮藕渣，將其置于特制酶解罐中，向酶解罐中加入2倍量的水，調(diào)節(jié)pH在6，酶解溫度為55℃，再添加濃度為1.5％的改性復(fù)合酶，添 加量為2％，攪拌酶解2h后高溫滅酶活，過(guò)濾后將濾渣經(jīng)干燥處理后得到蓮藕纖維素，酶解法得到的纖維素為天然高分子螯合劑，對(duì)重金屬有很好的吸附作用；所述特制酶解罐是在普通酶解罐內(nèi)壁涂有一層有機(jī)納米復(fù)合涂層，具有耐高溫，耐腐蝕，抗菌的作用，可增強(qiáng)酶解反應(yīng)的耐高溫能力，提高酶解效率；所述復(fù)合酶為耐高溫α-淀粉酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶和磷酸酯酶以3.5:1.7:1.2:0.8的比例混合而成的混合物；所述改性復(fù)合酶是用修飾劑對(duì)酶分子進(jìn)行修飾，其修飾方法為：將修飾劑與純化的酶液以7.5：1.5的比例混合，35℃下，調(diào)節(jié)pH在8，反應(yīng)30min，所得反應(yīng)液經(jīng)大分子凝膠柱層析分離后，選擇較好修飾效果的修飾酶，即得到所述改性復(fù)合酶，可提高酶的活性，增加酶的穩(wěn)定性；所述修飾劑為右旋糖酐；所述螯合劑加入待處理的廢水中，加入量為0.8g/L，pH為6.2，接觸時(shí)間為40min，處理后的廢水經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)排放。

實(shí)施例3：

一種處理廢水中重金屬的螯合劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)蓮藕進(jìn)行淀粉提取后得到的蓮藕渣經(jīng)合成得到蓮藕纖維素，是一種天然高分子螯合劑，經(jīng)化學(xué)改性處理后，對(duì)廢水中重金屬離子的吸附作用增強(qiáng)，向其中加入去離子水，調(diào)節(jié)成濃度為0.15g/ml的溶液，向溶液中均以每100ml溶液中加入5g的量將N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入溶液中，90℃下攪拌反應(yīng)3h，得到改性纖維素；

(2)在改性纖維素中加入乙二胺、三乙烯四胺，反應(yīng)得到胺化纖維素其加入比例與原纖維素的質(zhì)量比為：0.8:0.6:1，70℃下反應(yīng)4h，得到胺化纖維素；

(3)向胺化纖維素中加入與原纖維素質(zhì)量比為1:0.9:0.8:1.2的亞乙基二醇，氫氧化鈉和二硫化碳，45℃下反應(yīng)5h，4℃下經(jīng)真空干燥后得到纖維素螯合劑。

其中，所述廢水中重金屬成分主要包括Hg、Pb、Cd和Cu，其含量超標(biāo)的廢水對(duì)環(huán)境具有很大的危害作用；所述蓮藕纖維素的制備方法為：取蓮藕淀粉 生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品蓮藕渣，將其置于特制酶解罐中，向酶解罐中加入2倍量的水，調(diào)節(jié)pH在6.5，酶解溫度為60℃，再添加濃度為1.5％的改性復(fù)合酶，添加量為2％，攪拌酶解2h后高溫滅酶活，過(guò)濾后將濾渣經(jīng)干燥處理后得到蓮藕纖維素，酶解法得到的纖維素為天然高分子螯合劑，對(duì)重金屬有很好的吸附作用；所述特制酶解罐是在普通酶解罐內(nèi)壁涂有一層有機(jī)納米復(fù)合涂層，具有耐高溫，耐腐蝕，抗菌的作用，可增強(qiáng)酶解反應(yīng)的耐高溫能力，提高酶解效率；所述復(fù)合酶為耐高溫α-淀粉酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶和磷酸酯酶以3.5:1.7:1.2:0.8的比例混合而成的混合物；所述改性復(fù)合酶是用修飾劑對(duì)酶分子進(jìn)行修飾，其修飾方法為：將修飾劑與純化的酶液以7.5：1.5的比例混合，35℃下，調(diào)節(jié)pH在9，反應(yīng)30min，所得反應(yīng)液經(jīng)大分子凝膠柱層析分離后，選擇較好修飾效果的修飾酶，即得到所述改性復(fù)合酶，可提高酶的活性，增加酶的穩(wěn)定性；所述修飾劑為右旋糖酐；所述螯合劑加入待處理的廢水中，加入量為0.8g/L，pH為6.2，接觸時(shí)間為40min，處理后的廢水經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)排放。

試驗(yàn)驗(yàn)證：

1.試驗(yàn)對(duì)象：以某工廠產(chǎn)生的含高濃度重金屬的待處理廢水為試驗(yàn)對(duì)象，經(jīng)檢測(cè)廢水中Hg、Pb、Cd、Cu的含量分別約90mg/L、134mg/L、300mg/L、150mg/L左右。

2.實(shí)驗(yàn)方法：取上述待處理的廢水100L,使用本發(fā)明實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3的方法進(jìn)行廢水處理。

3.試驗(yàn)后廢水中各重金屬離子的含量數(shù)據(jù)如下表所示:

從上述數(shù)據(jù)可見，用本發(fā)明可以有效除去廢水中的Hg、Pb、Cd、Cu重金屬離子，且處理后的廢水可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，操作簡(jiǎn)單，效果明顯。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。