一種利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 重金屬廢水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重 金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等）的廢水。重金屬在水體中不僅會(huì)產(chǎn)生毒性反應(yīng)，毒性長期持續(xù)， 還可被生物大量富集，并且無論采用何種處理方法或微生物都不能降解為無害物。水體的 重金屬污染會(huì)從多方面、多層次影響人群的健康，造成生殖障礙、發(fā)育異常等危害。震驚世 界的日本"水俁病"和"痛疼病"就是分別由含汞廢水和含鎘廢水污染環(huán)境所造成的。重金屬 廢水已成為對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水，嚴(yán)重威脅著人類的生存，是 迫切需要解決的問題。目前重金屬廢水的處理方法主要是將廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn) 變?yōu)椴蝗艿闹亟饘倩衔锘蛘咴诓桓淖冎亟饘倩瘜W(xué)形態(tài)的條件下將其從廢水中濃縮分離， 具體的，如沉淀法、吸附法、膜分離法、光催化技術(shù)以及基因工程技術(shù)等，但是由于重金屬廢 水濃度低，成分復(fù)雜，回收回用昂貴的重金屬耗資大，所以當(dāng)前大多數(shù)方法只處理了廢水本 身，并沒有真正做到重金屬的回收利用和無害化處理。
[0003] 魚骨是魚體中軸骨、附肢骨及魚刺的總稱，是魚類加工業(yè)的副產(chǎn)物。我國是水產(chǎn)大 國，豐富的魚類資源主要被用于加工冷凍水產(chǎn)品、魚糜、魚干制品及魚油等。加工過程會(huì)產(chǎn) 生大量的廢棄物，其中廢棄魚骨在廢棄物總量中所占比例較高。魚骨中富含蛋白質(zhì)、水分、 脂肪以及灰分。由于缺乏綜合加工利用技術(shù)的深入研究，目前廢棄魚骨被廣泛應(yīng)用于魚骨 粉的生產(chǎn)，營養(yǎng)豐富，制作工藝簡單，然而大多時(shí)候魚骨粉僅作為食品添加劑，用途單一，未 被充分利用。
[0004] 中國專利CN104923159A于2015年9月23日公開了一種魚骨炭吸附劑及其制備方法 和應(yīng)用，其特征在于，將淡水魚魚骨或海魚魚骨于80~100°C的熱水中進(jìn)行除雜，后置于50 ~100 °C的烘箱中烘干，接著用萬能粉碎機(jī)每隔1~5min粉碎10~20s，重復(fù)10~20次，制成 粒度為100目的魚骨粉，最后將魚骨粉于封閉式馬弗爐中以2~5°C/min升溫至400-600°C進(jìn) 行高溫焙燒，保溫1~2h后降至室溫即得魚骨炭吸附劑。所得魚骨碳應(yīng)用于重金屬廢水處理 中，穩(wěn)定性、吸附性強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，旨在以低廉的價(jià)格 回收廢水中昂貴的重金屬，克服重金屬回收耗資大缺點(diǎn)的同時(shí)不產(chǎn)生二次污染，充分利用 低附加值的魚骨粉，進(jìn)一步防止魚骨下腳料被丟棄掩埋，污染環(huán)境。
[0006] 為解決上述缺陷本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種利用魚骨粉處理重金屬廢水的方 法，包括以下步驟：
[0007] (1)室溫靜置吸附，將魚骨粉加入重金屬廢水中，攪拌均勻后靜置；
[0008] (2)酶促吸附，調(diào)節(jié)廢水pH值，加入木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和彈性蛋白酶反應(yīng) 1.5h；
[0009] (3)高溫動(dòng)態(tài)吸附，重金屬廢水流動(dòng)通過高溫魚骨粉。
[0010] 進(jìn)一步地，所述步驟(1)中魚骨粉為淡水魚魚骨粉或海魚魚骨粉；
[0011] 進(jìn)一步地，所述步驟(1)中魚骨粉的粒度為120-160目；
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟(1)中魚骨粉的添加比例為0.6/L-2.8g/L;
[0013] 進(jìn)一步地，所述步驟(1)中靜置時(shí)間為15-40min;
[0014] 進(jìn)一步地，所述步驟(2)中pH值范圍為5.0-8.0;
[0015] 進(jìn)一步地，所述步驟（2)中木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和彈性蛋白酶的添加量為 0.02%-0.05% ；
[0016] 進(jìn)一步地，所述步驟(2)中木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和彈性蛋白酶的反應(yīng)溫度為 40-55。。；
[0017] 進(jìn)一步地，所述步驟(3)中高溫魚骨粉的溫度為250~380°C ;
[0018] 進(jìn)一步地，所述步驟（3)中重金屬廢水通過3.5g魚骨粉的速度為1.5ml/min-4.5ml/min〇
[0019] 本發(fā)明提供的上述一種利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，以廉價(jià)易得的魚骨粉 為吸附劑，通過低溫、高溫的結(jié)合能夠全面吸附廢水中不同類型重金屬離子，同時(shí)蛋白酶的 添加能夠?qū)Ⅳ~骨粉中的蛋白質(zhì)分解為氨基酸，而氨基、羧基等基團(tuán)都具有優(yōu)良的吸附、螯 合、交聯(lián)作用，能夠與廢水中的重金屬離子進(jìn)行螯合，另外讓重金屬廢水流動(dòng)通過魚骨粉可 以較好的防止魚骨粉的吸附飽和，使魚骨粉能與重金屬廢水充分結(jié)合。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：以低廉的價(jià)格回收廢水中昂貴的重金屬， 克服重金屬回收耗資大缺點(diǎn)的同時(shí)不產(chǎn)生二次污染，并且回收流程簡易，周期短。充分利用 低附加值的魚骨粉，進(jìn)一步防止魚骨下腳料被丟棄掩埋，污染環(huán)境。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì) 本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022] 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0023] 下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0024] 下述實(shí)施例中魚骨粉購于鄭州千諾化工產(chǎn)品有限公司，木瓜蛋白酶、中性蛋白酶 和彈性蛋白酶購于鄭州荔諾生物科技有限公司，重金屬廢水的真空栗購于保定申辰栗業(yè)有 限公司，魚骨粉的加熱器購于深圳市三利化學(xué)品有限公司，重金屬離子濃度測量儀原子熒 光光譜儀購于北京海光儀器。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] (1)量取含銅廢水500ml，加入0.3g粒度為120目的淡水魚魚骨粉，攪拌均勻后靜置 15min；
[0027] (2)調(diào)節(jié)含銅廢水pH值至5.0并加熱至40 °C，然后分別添加0.02%的木瓜蛋白酶、 中性蛋白酶和彈性蛋白酶反應(yīng)1.5h;
[0028] (3)將魚骨粉加熱至250°C，并讓含銅廢水以1.5ml/min的速度通過3.5g的高溫魚 骨粉，降至室溫后離心去沉淀，測量上清液中Cu2+的濃度，結(jié)果見表1。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] (1)量取含鋅廢水500ml，加入0.9g粒度為140目的海魚魚骨粉，攪拌均勻后靜置 28min；
[0031] (2)調(diào)節(jié)含鋅廢水pH值至6.5并加熱至48 °C，然后分別添加0.03 %的木瓜蛋白酶、 中性蛋白酶和彈性蛋白酶反應(yīng)1.5h;
[0032] (3)將魚骨粉加熱至320°C，并讓含鋅廢水以3.0ml/min的速度通過3.5g的高溫魚 骨粉，降至室溫后離心去沉淀，測量上清液中Mn2+的濃度，結(jié)果見表1。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] (1)量取含鉛廢水500ml，加入1.4g粒度為160目的淡水魚魚骨粉，攪拌均勻后靜置 40min；
[0035] (2)調(diào)節(jié)含鉛廢水pH值至8.0并加熱至55°C，然后分別添加0.05%的木瓜蛋白酶、 中性蛋白酶和彈性蛋白酶反應(yīng)1.5h;
[0036] (3)將魚骨粉加熱至380°C，并讓含鉛廢水以4.5ml/min的速度通過4.5g的高溫魚 骨粉，降至室溫后離心去沉淀，測量上清液中Pb2+的濃度，結(jié)果見表1。
[0037] 實(shí)施例4
[0038] (1)量取含鎘廢水500ml，加入l.Og粒度為150目的海魚魚骨粉，攪拌均勻后靜置 35min；
[0039] (2)調(diào)節(jié)含鎘廢水pH值至7.0并加熱至50°C，然后分別添加0.04%的木瓜蛋白酶、 中性蛋白酶和彈性蛋白酶反應(yīng)1.5h;
[0040] (3)將魚骨粉加熱至350°C，并讓含鎘廢水以3.5ml/min的速度通過4.0g的高溫魚 骨粉，降至室溫后離心去沉淀，測量上清液中Pb的濃度，結(jié)果見表1。
[0041 ]表 1 實(shí)施例 1-4 中 &12+、2112+、？132+、0(12+的移除率
[0042]
[0043]從表1可知實(shí)施例1-4利用本發(fā)明提供的重金屬廢水處理方法分別處理含Cu2+、Zn2 +、Pb2+、Cd2+的廢水都得到很好的吸附效果，移除率均達(dá)到94%以上，表明本發(fā)明提供的利用 魚骨粉處理重金屬廢水的方法能夠高效的去除廢水中的重金屬。
[0044]顯然，上述4個(gè)實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā) 明的啟示，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方 式，都屬于本方面所保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，包括以下步驟： (1) 室溫靜置吸附，將魚骨粉加入重金屬廢水中，攪拌均勻后靜置； (2) 酶促吸附，調(diào)節(jié)廢水pH值，加入木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和彈性蛋白酶反應(yīng)1.5h; (3) 高溫動(dòng)態(tài)吸附，重金屬廢水流動(dòng)通過高溫魚骨粉，離心去沉淀。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所述步驟（1) 中的魚骨粉為淡水魚魚骨粉或海魚魚骨粉。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所述步驟（1) 中的魚骨粉的粒度為120-160目。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所述步驟（1) 中魚骨粉的添加比例為〇. 6g/L-2.8g/L。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所述步驟（1) 中室溫靜置的時(shí)間為15-40min。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所述步驟(2) 中pH值的范圍為5.0-8.0。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所述步驟(2) 中木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和彈性蛋白酶的添加量為〇. 02%-0.05%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所述步驟(2) 中木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和彈性蛋白酶的反應(yīng)溫度為40-55°C。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所述步驟(3) 中高溫魚骨粉的溫度為250~380°C。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，其特征在于，所 述步驟(3)中重金屬廢水通過3.5g魚骨粉的速度為1.5ml/min_4.5ml/min。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用魚骨粉處理重金屬廢水的方法，包括以下步驟：(1)室溫靜置吸附，將魚骨粉加入重金屬廢水中，攪拌均勻后靜置；(2)酶促吸附，調(diào)節(jié)廢水pH值，加入木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和彈性蛋白酶反應(yīng)1.5h；(3)高溫動(dòng)態(tài)吸附，重金屬廢水流動(dòng)通過高溫魚骨粉，離心去沉淀。本發(fā)明提供的重金屬廢水處理方法以低廉的價(jià)格回收廢水中昂貴的重金屬，克服重金屬回收耗資大缺點(diǎn)的同時(shí)不產(chǎn)生二次污染，并且回收流程簡易，周期短。充分利用低附加值的魚骨粉，進(jìn)一步防止魚骨下腳料被丟棄掩埋，污染環(huán)境。
【IPC分類】C02F101/20, C02F9/14
【公開號(hào)】CN105621815
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610136919
【發(fā)明人】楊廣群, 曹麗萍
【申請(qǐng)人】廣州聚注專利研發(fā)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日