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銅既是植物生長發(fā)育的必需微量元素，又是植物多種氧化酶的組成成分。植物缺銅,葉片容易缺綠,并從葉尖開始而且作物不能正常結(jié)實。銅是動物正常生長發(fā)育的必需元素,若食物缺銅,家畜易致“嗜異癖”的疾病。但同時銅也是需要控制的土壤重金屬元素之一。過量的銅會使作物光合作用減弱,枝葉褪綠,根系生長受阻,產(chǎn)量下降。
一種處理水中重金屬銅污染的方法，其特征在于螯合樹脂修飾的介孔氧化硅材料的制備以及脫除水溶液中重金屬銅的方法，其步驟是：
(1)含重金屬銅的溶液經(jīng)過濾后引入反應(yīng)器，調(diào)節(jié)溶液pH在1～8；
(2)調(diào)節(jié)溶液溫度處于2～60℃；
(3)調(diào)節(jié)含重金屬銅的溶液中銅濃度為<1000mg/L，
(4)將合成的螯合樹脂修飾的介孔氧化硅材料MFT/S15-x-y，其中x為有機物與無機物的摩爾比，y為有機物中三聚氰胺與硫脲的摩爾比，有機物與無機物的摩爾比為1:1～20:1，三聚氰胺與硫脲的摩爾比為10:1～1:10，以一定比例投入到過濾后的含重金屬銅溶液中，保持固液比在0.1～10g/L；
(5)引入攪拌震蕩器，控制速率在0～250rpm；
(6)控制脫附時間在5～120min；
(7)反應(yīng)后的液體經(jīng)過固液分離器分離后導(dǎo)入其他反應(yīng)器中；
(8)取經(jīng)固液分離器分離后的液體，石墨爐原子吸收分光光度法分析水溶液中殘余的銅濃度；
(9)其中，所述螯合樹脂修飾的介孔氧化硅材料MFT/S15-x-y的制備方法包括如下步驟：
(1)合成液A的制備：取適量37wt.％的甲醛水溶液和適量的去離子水，用氫氧化鈉(0.1mol/L)溶液調(diào)整上述溶液pH值至6.5-9.5，之后加入一定量的三聚氰胺和硫脲，于30～80℃下攪拌5～24小時形成溶液A。
(2)合成液B的制備：取適量P123加入燒杯中，再加入適量(4mol/L)HCl溶液和去離子水，在25～60℃下攪拌使P123完全溶解，然后加入適 量正硅酸乙酯，攪拌3～12h，形成溶液B。
(3)將溶液A與溶液B以摩爾比1:1～20:1混和，在30～80℃下繼續(xù)攪拌12～24h后，再于30～80℃下陳化48小時。將得到的白色沉淀過濾，洗滌，然后干燥，用乙醇索氏抽提24～72小時，即得螯合樹脂修飾的介孔氧化硅材料。
(4)MFT/S15-x-y，其中x為有機物與無機物的摩爾比，y為有機物中三聚氰胺與硫脲的摩爾比。有機物與無機物的摩爾比為1:1～20:1，三聚氰胺與硫脲的摩爾比為10:1～1:10。
而采用螯合樹脂修飾的介孔氧化硅材料脫除水溶液中重金屬銅的方法時，溶液溫度為2～60℃，pH范圍為1～8，吸附過程振蕩頻率為0～250r/min，被處理液重金屬銅離子濃度為0～1000mg/L，加入螯合樹脂修飾的介孔氧化硅材料量為0.1～10g/L，處理時間為5～120min，然后分離吸附有重金屬銅離子的螯合樹脂修飾的介孔氧化硅材料，即可達到脫除溶液中80％以上的重金屬銅。
一種養(yǎng)殖業(yè)廢水中重金屬銅的處理工藝，方法步驟如下：
S1：經(jīng)過前處理使養(yǎng)殖廢水的SS值為60mg/L；
S2：經(jīng)前處理的廢水進入吸附反應(yīng)池，通過向吸附池中投加偶聯(lián)負磁改性的海泡 石吸附劑對重金屬銅進行吸附反應(yīng)；
S3：反應(yīng)后的廢水進入一體化處理池，通過一體化處理池中設(shè)有的磁性鋼網(wǎng)將廢 水中的海泡石吸附劑濾出，經(jīng)過濾的廢水達到排放標準，可直接從一體化處理池上的第一 排水口排出；
S4：一段時間后對一體化處理池中富集重金屬銅的吸附劑進行處理，一體化處理 池中的廢水排空后，向其中加入洗脫液對富集重金屬銅的吸附劑進行清洗脫附；
S5：洗脫結(jié)束后，向一體化處理池中通入清水，并斷開電磁鋼網(wǎng)電源使其失去磁 性，負磁吸附劑由于水流沖刷從鋼網(wǎng)上脫落，隨水流由出水口通過外設(shè)的提升泵返回反應(yīng) 池中，完成吸附劑的循環(huán)利用。
S2中偶聯(lián)負磁改性的海泡石吸附劑的制備方法步驟如下：
1)將海泡石原土顆粒進行焙燒處理，150℃，12h，去除原土中的有機質(zhì)，增加比表 面積；
2)將焙燒冷卻后的海泡石顆粒加入0.08mol/L的鐵鹽溶液，在40℃條件下攪拌混 勻，然后在通入氮氣的條件下，加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至11.5，使其共同形成沉淀；沉淀結(jié)束 后，在110℃條件下進行烘干，過100目篩得到一種負載磁性納米氧化鐵的海泡石顆粒；
3)將磁性海泡石顆粒與硅烷偶聯(lián)劑溶液按固液比為1:4g/ml進行混合攪拌1h，然 后將所得固體用清水清洗過濾，干燥后過100目篩，得到偶聯(lián)負磁改性的海泡石顆粒。
鐵鹽溶液中氯化亞鐵和氯化鐵按物質(zhì)的量比為1:2，所述鐵鹽溶液與海泡石的配 比為0.5L/g。
硅烷偶聯(lián)劑溶液配比為10％的水，75％的甲醇，15％的硅烷偶聯(lián)劑。
硅烷偶聯(lián)劑為1,3-氨丙基三甲氧基硅烷。
S2中廢水在吸附反應(yīng)池中的停留時間為2h。
S3中一體化處理池內(nèi)設(shè)有三層可拆卸的磁化鋼網(wǎng)，三層磁化鋼網(wǎng)的孔徑沿水流方 向依次為10、5、1mm。
三層磁化鋼網(wǎng)相互平行，且與水流方向呈45°傾斜。
S4中的洗脫液為0.01mol/L的HNO3溶液，洗脫時間5h。
[1] [中國發(fā)明] CN201410155085.0 一種處理水中重金屬銅污染的方法
[2] [中國發(fā)明] CN201710815534.3 一種養(yǎng)殖業(yè)廢水中重金屬銅的處理工藝