利用廢棄草莓葉製備氨氮吸附劑的方法及吸附劑的應用的製作方法
2023-06-04 12:23:36
專利名稱：利用廢棄草莓葉製備氨氮吸附劑的方法及吸附劑的應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於環保領域中的水汙染處理技術，特別涉及一種利用廢棄草莓葉製備氨
氮吸附劑的方法及吸附劑的應用。
背景技術：
過量的氨氮進入河流、湖泊等水體後會促使水體富營養化，減少水中溶解氧，毒害 魚類等水生生物，嚴重會造成水體發臭變質。水體氨氮含量過高還增加工業水淨化的成本， 甚至危害的人體健康。因此，工農業生產中含過量氨氮的廢水需要處理達到排放標準後才 能進入環境。常用廢水中氨氮的處理法有硝化反硝化法、吹脫與氣提法和化學沉澱法等。但 是這些方法成本高，過程複雜，且易產生二次汙染。吸附法因為更加經濟高效和環境友好， 在近幾十年來受到越來越多的關注。 吸附法選用對氨離子有很強選擇性的多孔材料作為吸附劑以去除水體中的氨 氮。此法具有投資省、工藝簡單、佔地小、操作較為方便等優點，特別適合於中低濃度的 氨氮廢水處理。現在利用吸附法去除水體中的氨氮大多是利用礦物作為吸附劑原料，如 CN200410099024. 3公開了一種利用粉末沸石去除原水中氨氮的方法，CN 200910085043. 3 公開了一種以天然錳礦為吸附劑處理氨氮廢水的方法。尋找採集方便、成本低廉且處理工 藝簡單的吸附劑材料一直是吸附法去除氨氮的研究方向。 植物材料是自然界中另一種良好的吸附材料，相對礦物材料來說其採集更為方 便，成本更為低廉，專一性更強，而且是農業廢物的再利用，變廢為寶。因此，植物材料已經 作為吸附劑在處理水體中各種汙染物的研究中廣泛應用。CN 200610089747. 4公開了一種 豆皮生物吸附劑的製備方法，以去除廢水中的重金屬。CN 200710134018.0公開了一種處 理工業廢水中陽離子染料的天然植物材料和方法，吸附材料是柚子皮。CN200810036977. 3 公開了一種桂圓殼在吸附重金屬離子中的應用及使用桂圓殼吸附重金屬離子的方法。 CN200810064219. 2公開了一種新型重金屬離子植物吸附劑及其制各與應用方法，吸附劑原 料是假蒼耳地上部分器官。
發明內容
技術問題本發明針對吸附法去除水體氨氮中存在的吸附材料的選擇問題，提供 一種成本低廉、採集方便、工藝簡單的水體氨氮的天然植物吸附劑的製備方法及其應用。
技術方案一種利用廢棄草莓葉製備氨氮吸附劑的方法，對廢棄的草莓葉進行洗 滌、晾乾、烘乾、粉碎並篩分，得到吸附劑。 利用廢棄草莓葉製備氨氮吸附劑的方法，採集果實採收後廢棄的草莓葉；將草 莓葉洗淨；洗滌後的草莓葉置於室內陰乾，以去除葉片表面的水滴；晾乾後的草莓葉先在 105t:下殺青15分鐘後，然後在7(TC烘10小時以烘乾；烘乾後的草莓葉機械粉碎，然後以 標準篩篩分至30 200目。 氨氮吸附劑的應用，將吸附劑投加到含氨氮的水溶液中並在振蕩器上振蕩去除水體中的氨氮。氨氮吸附劑的應用，吸附劑的適宜投加劑量為4 12g/L，適宜處理的氨氮濃 度為10 100mg/L。振蕩適宜溫度為10°C 50。C，振蕩適宜速度為150 300r/min，適宜 振蕩時間為20 30小時。可處理氨氮水溶液的pH範圍為3 ll，優選氨氮水溶液的pH 值為5 8。 有益效果本發明以天然植物材料草莓葉為原料，屬於廢物利用，成本十分低廉。 且在同類吸附劑中，草莓葉的預處理十分簡便容易，不需要化學方法改性等特殊處理過程， 僅通過簡單洗滌、晾乾、烘乾、粉碎並篩分就可得到吸附劑，工藝簡單。草莓葉在常溫下就對 氨氮有很高的吸附率。其產品對水體氨氮有專一性，吸附效率高，不會對水體及水生生物產
生毒害。
圖1為不同粒徑下草莓葉吸附劑對氨氮的吸附效果。
圖2為不同劑量下草莓葉吸附劑對氨氮的吸附效果。
圖3為不同氨氮濃度下草莓葉吸附劑對氨氮的吸附效果。
圖4為不同溶液pH下草莓葉吸附劑對氨氮的吸附效果。
具體實施例方式
上述實施例僅用於對本發明進行說明，並不構成對權利要求範圍的限制，本領域
技術人員可以想到的其他替代手段，均在本發明權利要求範圍內。
實施例1 : 草莓葉採集於江蘇句容草莓園，將其用自來水洗滌三次以去除葉片表面上的灰塵 和可溶雜質，然後室內陰乾，以去除葉片表面的水滴。晾乾後的草莓葉先在105t:下殺青15 分鐘後，然後在7(TC烘IO小時以烘乾。烘乾後的草莓葉機械粉碎，然後以標準篩篩分為 30 60目。把製作好的吸附劑以劑量為8g/L投加到含氨氮為25mg/L水溶液中，以250r/ min室溫下振蕩，振蕩時間為24小時。結果表明，此種狀態下氨氮的去除率為84. 6 % 。同 樣條件下，改變吸附劑粒徑分別為60 80目、80 100目和100 200目，所得去除率分 別為87. 9%、90. 1%和93. 4%。 由此可知在30 200目內，草莓葉粒徑越小，對水體中氨氮的去除率越大。
實施例2: 草莓葉採集於江蘇句容草莓園，將其用自來水洗滌三次以去除葉片表面上的灰塵 和可溶雜質，然後室內陰乾，以去除葉片表面的水滴。晾乾後的草莓葉先在105t:下殺青15 分鐘後，然後在7(TC烘10小時以烘乾。烘乾後的草莓葉機械粉碎，然後以標準篩篩分為30 目。把製作好的吸附劑以劑量為4g/L投加到含氨氮為25mg/L水溶液中，以250r/min室溫 下振蕩，振蕩時間為24小時。結果表明，此種狀態下氨氮的去除率為74.8%。同樣條件下， 改變吸附劑投加劑量分別為6、8、10和12g/L，所得去除率分別為79. 1%、81.3%、82.4%和 83. 0%。 由此可知在投加劑量4 12g/L內，草莓葉投加的劑量越大，對水體中氨氮的去除 率越大。 實施例3:
4
草莓葉採集於江蘇句容草莓園，將其用自來水洗滌三次以去除葉片表面上的灰塵和可溶雜質，然後室內陰乾，以去除葉片表面的水滴。晾乾後的草莓葉先在105t:下殺青15分鐘後，然後在7(TC烘10小時以烘乾。烘乾後的草莓葉機械粉碎，然後以標準篩篩分為30目。把製作好的吸附劑以劑量為8g/L投加到含氨氮為5mg/L水溶液中，以250r/min室溫下振蕩，振蕩時間為24小時。結果表明，此種狀態下氨氮的去除率為100% 。同樣條件下，改變溶液中氨氮含量分別為10U5、25、50和100mg/L，所得去除率分別為100%、 100%、81. 5%、45. 9%和22. 0%。 由此可知草莓葉適宜處理含低濃度氨氮的廢水。
實施例4 : 草莓葉採集於江蘇句容草莓園，將其用自來水洗滌三次以去除葉片表面上的灰塵和可溶雜質，然後室內陰乾，以去除葉片表面的水滴。晾乾後的草莓葉先在105t:下殺青15分鐘後，然後在7(TC烘IO小時以烘乾。烘乾後的草莓葉機械粉碎，然後以標準篩篩分為30目。把製作好的吸附劑以劑量為8g/L投加到含氨氮為25mg/L水溶液中，溶液初始pH用0. lmol/L的HC1調節至2，以250r/min室溫下振蕩，振蕩時間為24小時。結果表明，此種狀態下氨氮的去除率為13. 3% 。同樣條件下，用0. lmol/L的HC1或NaOH調節溶液初始pH分別為3、4、5、6、7、8、9、10、11和12，所得去除率分別為75. 9%、77%、80. 2%、81. 3%、82. 4%、79. 1%、74. 2%、73. 1%、73. 7%和68. 2%。 由此可知草莓葉可以處理的氨氮溶液初始pH範圍為3 12，最適pH範圍為5 8。應用pH範圍較寬也是草莓葉材料的一個優點。
權利要求
一種利用廢棄草莓葉製備氨氮吸附劑的方法，其特徵在於對廢棄的草莓葉進行洗滌、晾乾、烘乾、粉碎並篩分，得到吸附劑。
2. 如權利要求1所述的利用廢棄草莓葉製備氨氮吸附劑的方法，其特徵在於採集果實 採收後廢棄的草莓葉；將草莓葉洗淨；洗滌後的草莓葉置於室內陰乾，以去除葉片表面的 水滴；晾乾後的草莓葉先在105t:下殺青15分鐘後，然後在7(TC烘10小時以烘乾；烘乾後 的草莓葉機械粉碎，然後以標準篩篩分至30 200目。
3. 權利要求1所述方法製得的氨氮吸附劑的應用，其特徵在於將吸附劑投加到含氨氮 的水溶液中並在振蕩器上振蕩去除水體中的氨氮。
4. 如權利要求3所述的氨氮吸附劑的應用，其特徵在於吸附劑的適宜投加劑量為4 12g/L，適宜處理的氨氮濃度為10 100mg/L。
5. 如權利要求3所述的氨氮吸附劑的應用，其特徵在于振蕩適宜溫度為1(TC 5(TC， 振蕩適宜速度為150 300r/min，適宜振蕩時間為20 30小時。
6. 如權利要求3所述的氨氮吸附劑的應用，其特徵在於可處理氨氮水溶液的pH範圍為 3 11。
7. 如權利要求6所述的氨氮吸附劑的應用，其特徵在於氨氮水溶液的pH值為5 8。
全文摘要
本發明公開了利用廢棄草莓葉製備氨氮吸附劑的方法及吸附劑的應用。以廢棄的草莓葉為原料，對該原料經過洗滌、晾乾、烘乾、粉碎，然後經過標準篩篩分得到目數為30～200的吸附劑。將上述吸附劑投加到含氨氮的水溶液中並在振蕩器上振蕩20小時，可有效去除水體中的氨氮。該吸附劑原料是一種農業廢棄物的再利用，成本低廉、製備工藝簡單，對水體中氨氮有高度專一的吸附性能。
文檔編號B01J20/24GK101733077SQ20101010079
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者劉雲, 劉海偉, 王海雲, 董元華 申請人:中國科學院南京土壤研究所