一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑及其製備方法與流程
2023-05-21 13:27:36
本發明涉及一種汙水處理劑技術領域，具體是一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑及其製備方法。
背景技術：
城市汙水中重金屬含量常常超標。目前，處理城市汙水中鎳汙染的方法有物理、化學、生物等，但是物理方法多存在處理效果不佳，處理率不穩定問題；生物方法處理成本過高，不適宜推廣使用；更多採用化學方法來處理汙水，但是現有的汙水處理劑，其試劑成分存在二次汙染問題，對環境也會有一定的影響。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑及其製備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：改性樹脂30-40份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜10-15份、聚磷氯化鐵5-8份、三聚磷酸鈉5-8份、偏鋁酸鈉2-6份、十二烷基硫酸鈉0.4-0.8份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，62-66℃反應0.5h後烘乾即得。
作為本發明進一步的方案：按照重量份的主要原料為：改性樹脂32-38份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜11-14份、聚磷氯化鐵5-8份、三聚磷酸鈉5-8份、偏鋁酸鈉2-6份、十二烷基硫酸鈉0.4-0.8份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，62-66℃反應0.5h後烘乾即得。
作為本發明進一步的方案：按照重量份的主要原料為：改性樹脂35份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜13份、聚磷氯化鐵7份、三聚磷酸鈉7份、偏鋁酸鈉4份、十二烷基硫酸鈉0.6份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，64℃反應0.5h後烘乾即得。
作為本發明進一步的方案：所述乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜的製備方法為將乳酸片球菌培養在添加色氨酸的營養肉湯培養液中，靜置培養48h後生理鹽水清洗，真空乾燥後即可。
作為本發明進一步的方案：所述聚磷氯化鐵的目數為1200目。
作為本發明進一步的方案：所述偏鋁酸鈉的目數為800目。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性樹脂和乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜加水得到混合漿體，隨後進行低溫高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為8-12℃，時間為10-20min，壓強為5-10MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與聚磷氯化鐵、三聚磷酸鈉、偏鋁酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
作為本發明進一步的方案：步驟(1)中超聲波處理的溫度為10℃，時間為15min，壓強為8MPa。
其中：乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜中所述的乳酸片球菌CGMCC No.1.4保藏於中國微生物菌種保藏中心，保藏地址是北京市朝陽區，中國科學院微生物研究所，保藏編號為CGMCC No.1.4。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明能夠使得城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的理化指標達到GB18918-2002標準，且有效降低了COD、BOD、SS和鎳離子含量；處理工藝簡單，用藥量少，處理效果良好，性能穩定，出水水質好，可有效地降低了水處理的成本，具有很好的經濟效益和廣泛的社會效益。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：改性樹脂30份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜10份、聚磷氯化鐵5份、三聚磷酸鈉5份、偏鋁酸鈉2份、十二烷基硫酸鈉0.4份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，62℃反應0.5h後烘乾即得。
所述乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜的製備方法為將乳酸片球菌培養在添加色氨酸的營養肉湯培養液中，靜置培養48h後生理鹽水清洗，真空乾燥後即可。
所述聚磷氯化鐵的目數為1200目。
所述偏鋁酸鈉的目數為800目。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性樹脂和乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜加水得到混合漿體，隨後進行低溫高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為8℃，時間為10min，壓強為5MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與聚磷氯化鐵、三聚磷酸鈉、偏鋁酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
實施例2
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：改性樹脂32份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜11份、聚磷氯化鐵5份、三聚磷酸鈉5份、偏鋁酸鈉2份、十二烷基硫酸鈉0.4份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，62℃反應0.5h後烘乾即得。
所述乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜的製備方法為將乳酸片球菌培養在添加色氨酸的營養肉湯培養液中，靜置培養48h後生理鹽水清洗，真空乾燥後即可。
所述聚磷氯化鐵的目數為1200目。
所述偏鋁酸鈉的目數為800目。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性樹脂和乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜加水得到混合漿體，隨後進行低溫高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為8℃，時間為10min，壓強為5MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與聚磷氯化鐵、三聚磷酸鈉、偏鋁酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
實施例3
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：改性樹脂35份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜13份、聚磷氯化鐵7份、三聚磷酸鈉7份、偏鋁酸鈉4份、十二烷基硫酸鈉0.6份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，64℃反應0.5h後烘乾即得。
所述乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜的製備方法為將乳酸片球菌培養在添加色氨酸的營養肉湯培養液中，靜置培養48h後生理鹽水清洗，真空乾燥後即可。
所述聚磷氯化鐵的目數為1200目。
所述偏鋁酸鈉的目數為800目。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性樹脂和乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜加水得到混合漿體，隨後進行低溫高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為10℃，時間為15min，壓強為8MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與聚磷氯化鐵、三聚磷酸鈉、偏鋁酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
實施例4
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：改性樹脂38份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜14份、聚磷氯化鐵8份、三聚磷酸鈉8份、偏鋁酸鈉6份、十二烷基硫酸鈉0.8份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，66℃反應0.5h後烘乾即得。
所述乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜的製備方法為將乳酸片球菌培養在添加色氨酸的營養肉湯培養液中，靜置培養48h後生理鹽水清洗，真空乾燥後即可。
所述聚磷氯化鐵的目數為1200目。
所述偏鋁酸鈉的目數為800目。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性樹脂和乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜加水得到混合漿體，隨後進行低溫高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為12℃，時間為20min，壓強為10MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與聚磷氯化鐵、三聚磷酸鈉、偏鋁酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
實施例5
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：改性樹脂40份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜15份、聚磷氯化鐵8份、三聚磷酸鈉8份、偏鋁酸鈉6份、十二烷基硫酸鈉0.8份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，66℃反應0.5h後烘乾即得。
所述乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜的製備方法為將乳酸片球菌培養在添加色氨酸的營養肉湯培養液中，靜置培養48h後生理鹽水清洗，真空乾燥後即可。
所述聚磷氯化鐵的目數為1200目。
所述偏鋁酸鈉的目數為800目。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性樹脂和乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜加水得到混合漿體，隨後進行低溫高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為12℃，時間為20min，壓強為10MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與聚磷氯化鐵、三聚磷酸鈉、偏鋁酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
對比例1
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：改性樹脂35份、聚磷氯化鐵7份、三聚磷酸鈉7份、偏鋁酸鈉4份、十二烷基硫酸鈉0.6份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，64℃反應0.5h後烘乾即得。
所述聚磷氯化鐵的目數為1200目。
所述偏鋁酸鈉的目數為800目。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性樹脂加水得到混合物；
(2)最後，將混合物與聚磷氯化鐵、三聚磷酸鈉、偏鋁酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
對比例2
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：樹脂35份、三聚磷酸鈉7份、十二烷基硫酸鈉0.6份。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向樹脂加水得到混合物；
(2)最後，將混合物與三聚磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
對比例3
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，按照重量份的主要原料為：改性樹脂35份、乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜13份、聚磷氯化鐵7份、三聚磷酸鈉7份、偏鋁酸鈉4份、十二烷基硫酸鈉0.6份；所述改性樹脂的製備方法為：將乙基丙烯酸樹脂浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤6h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、丙三醇、聚乙烯醇和硼酸鈉，0.5MPa壓力下，64℃反應0.5h後烘乾即得。
所述乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜的製備方法為將乳酸片球菌培養在添加色氨酸的營養肉湯培養液中，靜置培養48h後生理鹽水清洗，真空乾燥後即可。
所述聚磷氯化鐵的目數為1200目。
所述偏鋁酸鈉的目數為800目。
一種城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性樹脂和乳酸片球菌CGMCC No.1.4生物膜加水得到混合物；
(2)最後，將混合物與聚磷氯化鐵、三聚磷酸鈉、偏鋁酸鈉、十二烷基硫酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為450r/min，隨後置於4℃溫度下冷凍乾燥，得到城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑。
檢測實驗
分別稱取實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5和對比例1、對比例2、對比例3各0.2kg加入到40kg的城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑中，控溫在25℃，不斷攪拌0.5h，分別以COD、BOD、SS、鎳離子含量作為評價標準測試了本發明的城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的效果，測試結果見表1。
由此可見，本發明的城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑，與對照組相比有更好的顯著處理效果，本發明能夠使得城市汙水中鎳汙染複合樹脂吸附劑的理化指標達到GB18918-2002標準，且有效降低了COD、BOD、SS及鎳離子含量；處理工藝簡單，用藥量少，處理效果良好，性能穩定，出水水質好，可有效地降低了水處理的成本，具有很好的經濟效益和廣泛的社會效益。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。