一种生物吸附剂及其制备方法和应用

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1.本发明属于吸附剂制备技术领域,具体涉及一种生物吸附剂及其制备方法和应用。


背景技术:

2.伴随着现代工业的高速发展,工业废水的污染问题逐渐引起人们的关注,工业废水直接排放不但会影响生态环境的发展,还通过食物链对人类健康产生重大危害。煤化工、染料、医药、农药以及造纸等行业产生的工业废水,有机物质浓度高,是常见的高毒性且难降解的有机废水,并且,往往还含有大量重金属,危害性极强。
3.工业废水的处理通常包括吸附法、絮凝沉淀法、生物降解法等,其中,吸附法成本低廉,操作简单,效率高,被广泛使用。吸附剂就是吸附法的关键。
4.活性炭是广为人知的吸附剂,但是活性炭的使用成本较高,近年来人们研究生物炭替代活性炭。生物炭是一种环境友好的吸附剂,其孔隙结构丰富,包括微孔、介孔以及大孔,其中孔径小于2nm的称为微孔;孔径大于50nm的称为大孔;孔径在2-50nm的称为介孔,并且表面分布着丰富的官能团,因而对不同类型污染物都有理想的吸附作用。生物炭通常由生物质在惰性气体氛围下缓慢热解,随着纤维素的降解、脱水脱脂、芳香化产生物理化学变化最终得到。
5.我国是一个发展中的工农业大国,工农业废弃物资源丰富,以废弃生物质为原料生产活性炭具有非常好的应用前景。但是现有的生物炭的吸附效果并不理想。
6.专利申请cn104959107a公开了一种生物吸附剂的制备方法,包括步骤:a、在海水培养基中引入硅藻源,环境温度下曝气培养至稳定生长期,获得硅藻液;b、对硅藻液体进行离心处理,获得硅藻浓缩液;c、干燥硅藻浓缩液,获得硅藻干粉;d、硅藻干粉经酸洗、干燥、焙烧得到硅藻壳。该生物吸附剂可实现在混合重金属离子废水中对铅离子的高效选择性吸附,并不能实现废水的全面处理。
7.专利申请cn103521189a公开了一种磁性生物吸附剂的制备方法,具体步骤如下:将铁磁流体和溶于醋酸盐缓冲溶液中的酿酒酵母菌混合,并保持ph=4.6,静置后进行分离,然后先后用醋酸盐缓冲溶液和nacl溶液进行洗涤,最后在沸水浴中加热2min得到稳定的磁性生物吸附。该生物吸附剂中酿酒酵母菌非常容易在工业废水中被杀灭,影响最终的废水处理效果。


技术实现要素:

8.针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种生物吸附剂及其制备方法和应用,吸附效果好,工业废水处理效果好。
9.为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
10.一种生物吸附剂的制备方法,具体步骤如下:
11.(1)先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,烘干,炭化处理,
粉碎至50~80目,得到炭化产物;
12.(2)再将炭化产物加入聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒,干燥,烧结,得到基料;
13.(3)然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,得到包覆基料;
14.(4)最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。
15.优选的,步骤(1)中,所述发酵剂是由白腐真菌、嗜热侧孢霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按照活菌数1:1:2~3:2~3混合制成,该发酵剂的总活菌数为4~6
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cfu/g。
16.优选的,步骤(1)中,将蘑菇渣的含水量调整至30~40%(重量),再加入发酵剂,搅拌混匀后进行发酵处理;其中,发酵剂的用量为蘑菇渣质量的2~3


17.优选的,步骤(1)中,发酵处理的工艺条件为:蘑菇渣堆置发酵,每两天翻堆一次,堆置发酵时间为10~12天,然后不翻堆静置发酵8~10天即可。
18.优选的,步骤(1)中,烘干的工艺条件为:120~140℃烘干5~6小时。
19.优选的,步骤(1)中,炭化处理的工艺条件为:450~500℃炭化处理2~3小时。
20.优选的,步骤(2)中,炭化产物与聚乙二醇400的质量比为1:2~3。
21.优选的,步骤(2)中,静置浸渍处理时间为10~12小时。
22.优选的,步骤(2)中,造粒直径为2~3cm。
23.优选的,步骤(2)中,干燥的工艺条件为:70~80℃干燥8~10小时。
24.优选的,步骤(2)中,烧结的工艺条件为:氮气气氛下,700~750℃烧结2~3分钟。
25.优选的,以重量份计,步骤(3)的具体方法如下:先在1份基料表面均匀喷洒0.05~0.07份质量浓度8~10%明胶溶液,使得基料表面润湿;然后将基料加入2~3份酯化的葡聚糖溶液中,搅拌混匀,继续加入0.5~0.7份蛋氨酸,搅拌混匀,90~95℃烘干8~10小时即可。
26.优选的,步骤(3)中,酯化的葡聚糖溶液是通过以下方法制备得到的:先将钛酸四乙酯溶解于乙醚中,得到质量浓度30~35%钛酸四乙酯溶液,将葡聚糖溶解于质量浓度70~80%醋酸溶液得到质量浓度60~70%葡聚糖溶液,然后将葡聚糖溶液与钛酸四乙酯溶液按照体积比1:1混合,搅拌反应35~45分钟,浓缩至含水量20~25%(重量),即得。
27.优选的,以重量份计,步骤(4)的具体方法如下:将1份包覆基料加入80~85份质量浓度3~5%聚乙酰亚胺溶液中,搅拌混匀,接着加入5~6份质量浓度1~2%戊二醛水溶液,300~500w超声波振荡处理2~3小时,离心取沉淀,洗涤,干燥,即得。
28.一种生物吸附剂,是通过前述制备方法得到的。
29.前述生物吸附剂在工业废水处理中的应用。
30.与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
31.本发明以蘑菇渣为主要原料制成一种生物吸附剂,吸附效果好,工业废水处理效果好。先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,烘干,炭化处理,粉碎至50~80目,得到炭化产物;再将炭化产物加入聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒,干燥,烧结,得到基料;然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,得到包覆基料;最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作
用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。
32.蘑菇渣经发酵处理后充分降解,炭化处理形成孔隙结构,具有一定的吸附作用。
33.将炭化产物加入聚乙二醇400中,聚乙二醇400进入炭化产物中,烧结获得更多孔隙,进一步改善吸附作用。
34.基料经明胶溶液润湿后,表面亲水性变好,利于蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液对基料进行表面包覆。蛋氨酸和酯化的葡聚糖在基料表面通过氢键作用形成包覆层,孔隙更加丰富,进一步改善吸附作用。
35.最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,在包覆基料表面,一方面在表面形成吸附层,另一方面通过氢键作用与包覆基料之间形成更加丰富的孔隙,进一步改善吸附作用。
36.总之,本发明在具有孔隙的基料的基础上,进一步引入更多尺寸丰富的孔隙结构以及具有络合作用的结构,协同作用,吸附效果好。本发明对钯离子、锰离子、铅离子、镍离子、镉离子、铬离子等多种金属离子均具有良好的吸附效果,具有非常好的推广应用价值。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
38.如无特殊说明外,本发明中所有商品均通过市场渠道购买。
39.实施例1
40.一种生物吸附剂的制备方法,具体步骤如下:
41.(1)先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,120℃烘干5小时,450℃炭化处理2小时,粉碎至50目,得到炭化产物;
42.(2)再将炭化产物加入其2倍重量的聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒(直径为2cm),70℃干燥8小时,氮气气氛下,700℃烧结2分钟,得到基料;
43.(3)然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,得到包覆基料;
44.(4)最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。
45.步骤(1)中,所述发酵剂是由白腐真菌、嗜热侧孢霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按照活菌数1:1:2:2混合制成,该发酵剂的总活菌数为4
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cfu/g。
46.步骤(1)中,将蘑菇渣的含水量调整至30%,再加入发酵剂,搅拌混匀后进行发酵处理;其中,发酵剂的用量为蘑菇渣质量的2


47.步骤(1)中,发酵处理的工艺条件为:蘑菇渣堆置发酵,每两天翻堆一次,堆置发酵时间为10天,然后不翻堆静置发酵8天即可。
48.步骤(2)中,静置浸渍处理时间为10小时。
49.步骤(3)的具体方法如下:先在1kg基料表面均匀喷洒0.05kg质量浓度8%明胶溶液,使得基料表面润湿;然后将基料加入2kg酯化的葡聚糖溶液中,搅拌混匀,继续加入
0.5kg蛋氨酸,搅拌混匀,90℃烘干8小时即可。
50.步骤(3)中,酯化的葡聚糖溶液是通过以下方法制备得到的:先将钛酸四乙酯溶解于乙醚中,得到质量浓度30%钛酸四乙酯溶液,将葡聚糖溶解于质量浓度70%醋酸溶液得到质量浓度60%葡聚糖溶液,然后将葡聚糖溶液与钛酸四乙酯溶液按照体积比1:1混合,搅拌反应35分钟,浓缩至含水量20%(重量),即得。
51.步骤(4)的具体方法如下:将1kg包覆基料加入80kg质量浓度3%聚乙酰亚胺溶液中,搅拌混匀,接着加入5kg质量浓度1%戊二醛水溶液,300w超声波振荡处理2小时,离心取沉淀,洗涤,干燥,即得。
52.实施例2
53.一种生物吸附剂的制备方法,具体步骤如下:
54.(1)先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,140℃烘干6小时,500℃炭化处理3小时,粉碎至80目,得到炭化产物;
55.(2)再将炭化产物加入其3倍重量的聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒(直径为3cm),80℃干燥10小时,氮气气氛下,750℃烧结3分钟,得到基料;
56.(3)然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,得到包覆基料;
57.(4)最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。
58.步骤(1)中,所述发酵剂是由白腐真菌、嗜热侧孢霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按照活菌数1:1:3:3混合制成,该发酵剂的总活菌数为6
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10
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cfu/g。
59.步骤(1)中,将蘑菇渣的含水量调整至40%,再加入发酵剂,搅拌混匀后进行发酵处理;其中,发酵剂的用量为蘑菇渣质量的3


60.步骤(1)中,发酵处理的工艺条件为:蘑菇渣堆置发酵,每两天翻堆一次,堆置发酵时间为12天,然后不翻堆静置发酵10天即可。
61.步骤(2)中,静置浸渍处理时间为12小时。
62.步骤(3)的具体方法如下:先在1kg基料表面均匀喷洒0.07kg质量浓度10%明胶溶液,使得基料表面润湿;然后将基料加入3kg酯化的葡聚糖溶液中,搅拌混匀,继续加入0.7kg蛋氨酸,搅拌混匀,95℃烘干10小时即可。
63.步骤(3)中,酯化的葡聚糖溶液是通过以下方法制备得到的:先将钛酸四乙酯溶解于乙醚中,得到质量浓度35%钛酸四乙酯溶液,将葡聚糖溶解于质量浓度80%醋酸溶液得到质量浓度70%葡聚糖溶液,然后将葡聚糖溶液与钛酸四乙酯溶液按照体积比1:1混合,搅拌反应45分钟,浓缩至含水量25%(重量),即得。
64.步骤(4)的具体方法如下:将1kg包覆基料加入85kg质量浓度5%聚乙酰亚胺溶液中,搅拌混匀,接着加入6kg质量浓度2%戊二醛水溶液,500w超声波振荡处理3小时,离心取沉淀,洗涤,干燥,即得。
65.实施例3
66.一种生物吸附剂的制备方法,具体步骤如下:
67.(1)先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,120℃烘干6小时,450℃炭化处理3小时,粉碎至50目,得到炭化产物;
68.(2)再将炭化产物加入其3倍重量的聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒(直径为2cm),80℃干燥8小时,氮气气氛下,750℃烧结2分钟,得到基料;
69.(3)然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,得到包覆基料;
70.(4)最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。
71.步骤(1)中,所述发酵剂是由白腐真菌、嗜热侧孢霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按照活菌数1:1:3:2混合制成,该发酵剂的总活菌数为6
×
10
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cfu/g。
72.步骤(1)中,将蘑菇渣的含水量调整至30%,再加入发酵剂,搅拌混匀后进行发酵处理;其中,发酵剂的用量为蘑菇渣质量的3


73.步骤(1)中,发酵处理的工艺条件为:蘑菇渣堆置发酵,每两天翻堆一次,堆置发酵时间为10天,然后不翻堆静置发酵10天即可。
74.步骤(2)中,静置浸渍处理时间为10小时。
75.步骤(3)的具体方法如下:先在1kg基料表面均匀喷洒0.07kg质量浓度8%明胶溶液,使得基料表面润湿;然后将基料加入3kg酯化的葡聚糖溶液中,搅拌混匀,继续加入0.5kg蛋氨酸,搅拌混匀,95℃烘干8小时即可。
76.步骤(3)中,酯化的葡聚糖溶液是通过以下方法制备得到的:先将钛酸四乙酯溶解于乙醚中,得到质量浓度35%钛酸四乙酯溶液,将葡聚糖溶解于质量浓度70%醋酸溶液得到质量浓度70%葡聚糖溶液,然后将葡聚糖溶液与钛酸四乙酯溶液按照体积比1:1混合,搅拌反应35分钟,浓缩至含水量25%(重量),即得。
77.步骤(4)的具体方法如下:将1kg包覆基料加入80kg质量浓度5%聚乙酰亚胺溶液中,搅拌混匀,接着加入5kg质量浓度2%戊二醛水溶液,300w超声波振荡处理3小时,离心取沉淀,洗涤,干燥,即得。
78.实施例4
79.一种生物吸附剂的制备方法,具体步骤如下:
80.(1)先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,130℃烘干5.5小时,480℃炭化处理2.5小时,粉碎至60目,得到炭化产物;
81.(2)再将炭化产物加入其2.5倍重量的聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒(直径为2cm),75℃干燥9小时,氮气气氛下,720℃烧结3分钟,得到基料;
82.(3)然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,得到包覆基料;
83.(4)最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。
84.步骤(1)中,所述发酵剂是由白腐真菌、嗜热侧孢霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按照活菌数1:1:2.5:2.5混合制成,该发酵剂的总活菌数为5
×
10
10
cfu/g。
85.步骤(1)中,将蘑菇渣的含水量调整至35%,再加入发酵剂,搅拌混匀后进行发酵处理;其中,发酵剂的用量为蘑菇渣质量的2.5


86.步骤(1)中,发酵处理的工艺条件为:蘑菇渣堆置发酵,每两天翻堆一次,堆置发酵时间为11天,然后不翻堆静置发酵9天即可。
87.步骤(2)中,静置浸渍处理时间为11小时。
88.步骤(3)的具体方法如下:先在1kg基料表面均匀喷洒0.06kg质量浓度9%明胶溶液,使得基料表面润湿;然后将基料加入2.5kg酯化的葡聚糖溶液中,搅拌混匀,继续加入0.6kg蛋氨酸,搅拌混匀,93℃烘干9小时即可。
89.步骤(3)中,酯化的葡聚糖溶液是通过以下方法制备得到的:先将钛酸四乙酯溶解于乙醚中,得到质量浓度33%钛酸四乙酯溶液,将葡聚糖溶解于质量浓度75%醋酸溶液得到质量浓度65%葡聚糖溶液,然后将葡聚糖溶液与钛酸四乙酯溶液按照体积比1:1混合,搅拌反应40分钟,浓缩至含水量22%(重量),即得。
90.步骤(4)的具体方法如下:将1kg包覆基料加入82kg质量浓度4%聚乙酰亚胺溶液中,搅拌混匀,接着加入5.5kg质量浓度1.5%戊二醛水溶液,400w超声波振荡处理2.5小时,离心取沉淀,洗涤,干燥,即得。
91.对比例1
92.一种生物吸附剂的制备方法,具体步骤如下:
93.(1)先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,120℃烘干5小时,450℃炭化处理2小时,粉碎至50目,得到炭化产物;
94.(2)再将炭化产物加入其2倍重量的聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒(直径为2cm),70℃干燥8小时,氮气气氛下,700℃烧结2分钟,得到基料;
95.(3)最后将基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。
96.步骤(1)中,所述发酵剂是由白腐真菌、嗜热侧孢霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按照活菌数1:1:2:2混合制成,该发酵剂的总活菌数为4
×
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cfu/g。
97.步骤(1)中,将蘑菇渣的含水量调整至30%,再加入发酵剂,搅拌混匀后进行发酵处理;其中,发酵剂的用量为蘑菇渣质量的2


98.步骤(1)中,发酵处理的工艺条件为:蘑菇渣堆置发酵,每两天翻堆一次,堆置发酵时间为10天,然后不翻堆静置发酵8天即可。
99.步骤(2)中,静置浸渍处理时间为10小时。
100.步骤(3)的具体方法如下:将1kg基料加入80kg质量浓度3%聚乙酰亚胺溶液中,搅拌混匀,接着加入5kg质量浓度1%戊二醛水溶液,300w超声波振荡处理2小时,离心取沉淀,洗涤,干燥,即得。
101.对比例2
102.一种生物吸附剂的制备方法,具体步骤如下:
103.(1)先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,120℃烘干5小时,450℃炭化处理2小时,粉碎至50目,得到炭化产物;
104.(2)再将炭化产物加入其2倍重量的聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒(直径为2cm),70℃干燥8小时,氮气气氛下,700℃烧结2分钟,得到基料;
105.(3)然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,即得。
106.步骤(1)中,所述发酵剂是由白腐真菌、嗜热侧孢霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按照活菌数1:1:2:2混合制成,该发酵剂的总活菌数为4
×
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cfu/g。
107.步骤(1)中,将蘑菇渣的含水量调整至30%,再加入发酵剂,搅拌混匀后进行发酵处理;其中,发酵剂的用量为蘑菇渣质量的2


108.步骤(1)中,发酵处理的工艺条件为:蘑菇渣堆置发酵,每两天翻堆一次,堆置发酵时间为10天,然后不翻堆静置发酵8天即可。
109.步骤(2)中,静置浸渍处理时间为10小时。
110.步骤(3)的具体方法如下:先在1kg基料表面均匀喷洒0.05kg质量浓度8%明胶溶液,使得基料表面润湿;然后将基料加入2kg酯化的葡聚糖溶液中,搅拌混匀,继续加入0.5kg蛋氨酸,搅拌混匀,90℃烘干8小时即可。
111.步骤(3)中,酯化的葡聚糖溶液是通过以下方法制备得到的:先将钛酸四乙酯溶解于乙醚中,得到质量浓度30%钛酸四乙酯溶液,将葡聚糖溶解于质量浓度70%醋酸溶液得到质量浓度60%葡聚糖溶液,然后将葡聚糖溶液与钛酸四乙酯溶液按照体积比1:1混合,搅拌反应35分钟,浓缩至含水量20%(重量),即得。
112.试验例
113.以某工厂废水为例进行生物吸附剂的吸附效果实验。进水水质:化学需氧量cod为1852.3mg/l(重铬酸钾法),钯离子52mg/l,锰离子341mg/l,铅离子225mg/l,镍离子439mg/l,镉离子596mg/l,铬离子827mg/l,其中,各金属离子含量采用edta络合滴定法检测。
114.每10l工业废水投放1g生物吸附剂,静置30分钟,再次考察出水水质,cod仍旧采用重铬酸钾法,各金属离子含量采用火焰原子吸收分光光度法。
115.出水水质情况见表1。
116.表1.出水水质
[0117][0118]
由表1可知,实施例1~4生物吸附剂处理后出水cod低,各金属离子含量低,说明生物吸附剂具有良好的吸附效果,而且是多种金属离子均具有良好的吸附效果,废水处理效果好。
[0119]
对比例1略去步骤(3),对比例2略去步骤(4),吸附效果明显变差,说明基料的表面处理对基料孔隙构成进行调整,引入络合结构,协同作用,改善吸附效果。
[0120]
本发明通过上述实施例来说明本发明的技术构思,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品个别原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

技术特征:
1.一种生物吸附剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,烘干,炭化处理,粉碎至50~80目,得到炭化产物;(2)再将炭化产物加入聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒,干燥,烧结,得到基料;(3)然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,得到包覆基料;(4)最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述发酵剂是由白腐真菌、嗜热侧孢霉、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按照活菌数1:1:2~3:2~3混合制成,该发酵剂的总活菌数为4~6
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cfu/g。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,将蘑菇渣的含水量调整至30~40%,再加入发酵剂,搅拌混匀后进行发酵处理;其中,发酵剂的用量为蘑菇渣质量的2~3

。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,发酵处理的工艺条件为:蘑菇渣堆置发酵,每两天翻堆一次,堆置发酵时间为10~12天,然后不翻堆静置发酵8~10天即可;步骤(1)中,烘干的工艺条件为:120~140℃烘干5~6小时;步骤(1)中,炭化处理的工艺条件为:450~500℃炭化处理2~3小时。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,炭化产物与聚乙二醇400的质量比为1:2~3;步骤(2)中,静置浸渍处理时间为10~12小时;步骤(2)中,造粒直径为2~3cm;步骤(2)中,干燥的工艺条件为:70~80℃干燥8~10小时;步骤(2)中,烧结的工艺条件为:氮气气氛下,700~750℃烧结2~3分钟。6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以重量份计,步骤(3)的具体方法如下:先在1份基料表面均匀喷洒0.05~0.07份质量浓度8~10%明胶溶液,使得基料表面润湿;然后将基料加入2~3份酯化的葡聚糖溶液中,搅拌混匀,继续加入0.5~0.7份蛋氨酸,搅拌混匀,90~95℃烘干8~10小时即可。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,酯化的葡聚糖溶液是通过以下方法制备得到的:先将钛酸四乙酯溶解于乙醚中,得到质量浓度30~35%钛酸四乙酯溶液,将葡聚糖溶解于质量浓度70~80%醋酸溶液得到质量浓度60~70%葡聚糖溶液,然后将葡聚糖溶液与钛酸四乙酯溶液按照体积比1:1混合,搅拌反应35~45分钟,浓缩至含水量20~25%,即得。8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以重量份计,步骤(4)的具体方法如下:将1份包覆基料加入80~85份质量浓度3~5%聚乙酰亚胺溶液中,搅拌混匀,接着加入5~6份质量浓度1~2%戊二醛水溶液,300~500w超声波振荡处理2~3小时,离心取沉淀,洗涤,干燥,即得。9.一种生物吸附剂,其特征在于,是通过权利要求1~8中任一项所述制备方法得到的。
10.权利要求9所述生物吸附剂在工业废水处理中的应用。

技术总结
本发明公开了一种生物吸附剂及其制备方法和应用,以蘑菇渣为主要原料制成一种生物吸附剂,吸附效果好,工业废水处理效果好。本发明先将蘑菇渣在发酵剂的作用下进行发酵处理,得到发酵产物,烘干,炭化处理,粉碎至50~80目,得到炭化产物;再将炭化产物加入聚乙二醇400中,静置浸渍处理,造粒,干燥,烧结,得到基料;然后将基料利用明胶溶液润湿,接着利用蛋氨酸和酯化的葡聚糖溶液进行表面包覆,得到包覆基料;最后将包覆基料加入聚乙烯亚胺溶液中,在戊二醛水溶液的交联作用下进行表面修饰,洗涤,干燥,即得。即得。


技术研发人员:陈尚龙 姜梦 张文莉 王颖 赵节昌 缪旭艳 刘辉
受保护的技术使用者:徐州工程学院
技术研发日:2023.05.23
技术公布日:2023/9/14
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