本發(fā)明涉及一種處理含鉛廢水吸附劑的制備方法及應(yīng)用，屬于重金屬廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
在生態(tài)水體環(huán)境中，含鉛廢水的主要來源是電鍍、冶煉、鑄造、農(nóng)藥、采礦、染料、石油、電池、機(jī)械、印刷等行業(yè)排放的工業(yè)廢水以及空氣中含鉛顆粒物在水體中的沉降。電池工業(yè)是含鉛廢水的最主要來源，據(jù)報(bào)道，每生產(chǎn)1個(gè)電池就造成鉛的損失為4.54~6810mg，其次是石油工業(yè)生產(chǎn)汽油添加劑。鉛屬于第一類水污染物，按國(guó)家規(guī)定，含鉛廢水總鉛含量在車間排放口必須達(dá)到第一類污染物最高允許濃度排放標(biāo)準(zhǔn)，即1mg/L?？v觀國(guó)內(nèi)外目前含鉛廢水的處理技術(shù)，應(yīng)用較多、較成熟可靠的工藝主要有：化學(xué)沉淀法、離子交換法、電解法、吸附法、生物法、膜分離法等。但這些方法普遍存在處理效果不好、花費(fèi)高等缺點(diǎn)。因此，尋找一種很好解決鉛污染的辦法，對(duì)于良好生態(tài)環(huán)境的維持，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)的城市生態(tài)環(huán)境是很重要的。磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸工藝過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，其主要成分是CaSO4?2H2O，2006年5月國(guó)家環(huán)?？偩忠原h(huán)函(2006)176號(hào)文的形式，將磷石膏定性為危險(xiǎn)固體廢棄物，列為國(guó)家固體廢棄物污染環(huán)境的防治對(duì)象。因此磷石膏的無害化處理及綜合利用成為工業(yè)固體廢物資源化研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。磷石膏的資源化利用已成為磷肥行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。因此，如何綜合利用磷石膏、控制磷石膏產(chǎn)生的污染、以廢治廢，提高磷石膏的利用價(jià)值，創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益就顯得尤其重要。磷石膏在利用上可以用于處理含鉛廢水，是一種以廢治廢的方法，但未經(jīng)改性的磷石膏吸附容量與比表面積偏低，直接用來處理含鉛廢水不能達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中對(duì)鉛的排放要求(<1mg/L)。在公開號(hào)為CN1854094A的專利中公開了一種含鉛廢水的處理方法。該方法利用電滲析與離子交換的方法處理含鉛廢水。其工藝步驟為將所述含鉛廢水經(jīng)沉淀處理后進(jìn)入電滲析裝置，在pH值6~9、濃淡水比例1：2~5、工作電流2~6A/cm2、廢水流速100~300L/h條件下循環(huán)處理2~6次，電滲析后的淡水再以50~200I/h流速進(jìn)入離子交換柱，得到處理過的水。但該方法存在以下缺點(diǎn)：（1）需要配套響應(yīng)的污水處理設(shè)施，增加了處理成本；（2）處理后的廢水僅達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，沒有達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)。在公開號(hào)為CN1854094A的專利中公開了一種利用蘑菇培養(yǎng)基廢料去除含鉛工業(yè)廢水的處理方法。該方法利用蘑菇培養(yǎng)基廢料的方法處理含鉛廢水。其工藝步驟為用木屑、米糠、石膏和石灰，與水混勻制成的蘑菇培養(yǎng)基，經(jīng)2~10月室內(nèi)控溫產(chǎn)菇過程，蘑菇培養(yǎng)基充分腐熟;待其不能產(chǎn)菇后，將培養(yǎng)基高溫火菌并粉碎處理，制成蘑菇培養(yǎng)基廢料生物吸附劑;用量為1~2kg/m3的生物吸附劑加入到含鉛廢水中，調(diào)節(jié)pH值，在溫度20~30℃的條件下，利用壓縮空氣攪拌吸附，24~48小時(shí)后濾除吸附劑。但該方法存在以下缺點(diǎn)：（1）當(dāng)吸附劑量用量大時(shí)，原料不易獲?。唬?）處理后的廢料在解吸方面較為困難。國(guó)外研究證明，未進(jìn)行改性的磷石膏具有一定的吸附特性，在適宜的條件下對(duì)鉛具有良好的吸附性能。同時(shí)吸附后的磷石膏經(jīng)過干燥處理后能夠作為建材再一次利用，從而實(shí)現(xiàn)了磷石膏資源化綜合利用的過程。但目前國(guó)內(nèi)外尚無利用十二烷基苯磺酸鈉聯(lián)合磷石膏制得的改性材料吸附劑處理鉛蓄電池(含鉛)廢水的報(bào)道研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種處理含鉛廢水吸附劑的制備方法，具體包括以下步驟：（1）將磷石膏洗滌后除去雜質(zhì)、減壓抽濾，然后按每小時(shí)上升5-10℃的升溫速率將溫度升至160℃后保溫14~18h，得到預(yù)處理后的磷石膏樣品；（2）按十二烷基苯磺酸鈉與乙醇質(zhì)量比為1:3~1:5的比例將十二烷基苯磺酸鈉添加至乙醇中，在20~28℃環(huán)境下，攪拌0.2~1.2h，配制成有機(jī)改性溶液；（3）按6~12g/30mL的比例將預(yù)處理后的磷石膏樣品加至步驟（2）中得到的有機(jī)改性溶液中配置成為半干反應(yīng)物料，置于平底玻璃器皿中，均勻鋪開，靜置20min-60min，然后放入超聲波反應(yīng)器中，反應(yīng)25-35min后取出樣品，研磨后過120~180目篩，得到吸附劑。本發(fā)明所述處理含鉛廢水吸附劑用于處理含鉛廢水：將吸附劑以投加量為6~12g/L，廢水中鉛離子的濃度為40~60mg/L，處理溫度為20~28℃，pH=7~8，混合并攪拌，接觸50~90min后過濾，并測(cè)定處理后的濾液中鉛離子的含量。本發(fā)明所述十二烷基苯磺酸鈉與乙醇均為分析純。本發(fā)明所述十二烷基苯磺酸鈉為陰離子表面活性劑，與磷石膏形成改性復(fù)合物材料，可與廢水中的重金屬鉛離子發(fā)生化學(xué)絡(luò)合反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)重金屬鉛離子的去除；磷石膏本身具有較大的比表面積，通過此改性方法，可進(jìn)一步使處理后的磷石膏具有較高的吸附容量，使之能夠成為一種去除鉛離子的優(yōu)良吸附材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）本發(fā)明利用十二烷基苯磺酸鈉改性磷石膏，增大了磷石膏的吸附能力，使其具有更好的吸附功能；（2）本發(fā)明是將制得的吸附材料直接加入到含鉛廢水中，整個(gè)工藝不需要額外的動(dòng)力能源、管材，整個(gè)反應(yīng)過程在20～28℃條件下進(jìn)行，因而操作條件簡(jiǎn)單、容易實(shí)施，工程成本低；（3）本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)廢水中鉛的去除，且總體吸附量較高，最佳理論條件下，該新型吸附材料對(duì)鉛的吸附量可達(dá)42.8mg/g，因而對(duì)含鉛工業(yè)廢水的治理和水環(huán)境的改善具有重要的實(shí)際意義；（4）本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)磷石膏綜合利用產(chǎn)業(yè)化提供了依據(jù)，且有利于廢水處理工藝和實(shí)施過程的自動(dòng)化控制和機(jī)械化程度的提高。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。實(shí)施例1（1）利用蒸餾水將磷石膏充分洗滌除去雜質(zhì)，減壓抽濾后，將樣品置于箱式馬弗爐中，采用程序升溫的方式（每小時(shí)上升5℃，直至160℃時(shí)停止升溫）進(jìn)行加熱14h，研磨磷石膏過120目篩，得到預(yù)處理后的磷石膏樣品；（2）將4g十二烷基苯磺酸鈉溶于12g乙醇中，在20℃下攪拌0.2h，得到有機(jī)改性溶液；（3）將6g預(yù)處理后的磷石膏添加至30mL步驟（2）中得到的有機(jī)改性溶液中配置成為半干反應(yīng)物料，置于平底玻璃器皿中，均勻鋪開，靜置20min，把準(zhǔn)備好的半干反應(yīng)物放入超聲波反應(yīng)器中，反應(yīng)時(shí)間25min，在這一反應(yīng)過程中，乙醇溶液逐漸蒸發(fā)減少，樣品逐步變干，取出樣品，研磨后過120目篩，得到吸附劑。（4）將吸附劑以投加量為6g/L，廢水中鉛離子的濃度為40mg/L，處理溫度為20℃，pH=7，混合并攪拌，接觸50分鐘后過濾，處理后的濾液中鉛離子的含量為0.9mg/L。實(shí)施例2（1）利用蒸餾水將磷石膏充分洗滌除去雜質(zhì)，減壓抽濾后，將樣品置于箱式馬弗爐中，采用程序升溫的方式（每小時(shí)上升8℃，直至160℃時(shí)停止升溫）進(jìn)行加熱16h，研磨磷石膏過160目篩，得到預(yù)處理后的磷石膏樣品；（2）將4g十二烷基苯磺酸鈉溶于16g乙醇中，在25℃下攪拌0.6h，得到有機(jī)改性溶液；（3）將8g預(yù)處理后的磷石膏添加至30mL步驟（2）中得到的有機(jī)改性溶液中配置成為半干反應(yīng)物料，置于平底玻璃器皿中，均勻鋪開，靜置40min，把準(zhǔn)備好的半干反應(yīng)物放入超聲波反應(yīng)器中，反應(yīng)時(shí)間30min，在這一反應(yīng)過程中，乙醇溶液逐漸蒸發(fā)減少，樣品逐步變干，取出樣品，研磨后過160目篩，得到吸附劑。（4）將吸附劑以投加量為8g/L，廢水中鉛離子的濃度為50mg/L，處理溫度為25℃，pH=7，混合并攪拌，接觸60分鐘后過濾，處理后的濾液中鉛離子的含量為0.7mg/L。實(shí)施例3（1）利用蒸餾水將磷石膏充分洗滌除去雜質(zhì)，減壓抽濾后，將樣品置于箱式馬弗爐中，采用程序升溫的方式（每小時(shí)上升10℃，直至160℃時(shí)停止升溫）進(jìn)行加熱18h，研磨磷石膏過180目篩，得到預(yù)處理后的磷石膏樣品；（2）將4g十二烷基苯磺酸鈉溶于20g乙醇中，在28℃下攪拌1.2h，得到有機(jī)改性溶液；（3）將12g預(yù)處理后的磷石膏添加至30mL步驟（2）中得到的有機(jī)改性溶液中配置成為半干反應(yīng)物料，置于平底玻璃器皿中，均勻鋪開，靜置60min，把準(zhǔn)備好的半干反應(yīng)物放入超聲波反應(yīng)器中，反應(yīng)時(shí)間35min，在這一反應(yīng)過程中，乙醇溶液逐漸蒸發(fā)減少，樣品逐步變干，取出樣品，研磨后過180目篩，得到吸附劑。（4）將吸附劑以投加量為12g/L，廢水中鉛離子的濃度為60mg/L，處理溫度為28℃，pH=8，混合并攪拌，接觸90分鐘后過濾，處理后的濾液中鉛離子的含量為0.4mg/L。對(duì)比例1（1）利用蒸餾水將磷石膏充分洗滌除去雜質(zhì)，減壓抽濾后，將樣品置于箱式馬弗爐中，采用程序升溫的方式（每小時(shí)上升5℃，直至160℃時(shí)停止升溫）進(jìn)行加熱14h，研磨磷石膏過120目篩，得到預(yù)處理后的磷石膏樣品；（2）將步驟（1）中磷石膏以投加量為6g/L，廢水中鉛離子的濃度為40mg/L，處理溫度為20℃，pH=7，混合并攪拌，接觸50分鐘后過濾，處理后的濾液中鉛離子的含量為20.4mg/L。對(duì)比例2（1）利用蒸餾水將磷石膏充分洗滌除去雜質(zhì)，減壓抽濾后，將樣品置于箱式馬弗爐中，采用程序升溫的方式（每小時(shí)上升8℃，直至160℃時(shí)停止升溫）進(jìn)行加熱16h，研磨磷石膏過160目篩，得到預(yù)處理后的磷石膏樣品；（2）將步驟（1）中磷石膏以投加量為8g/L，廢水中鉛離子的濃度為50mg/L，處理溫度為25℃，pH=7，混合并攪拌，接觸60分鐘后過濾，處理后的濾液中鉛離子的含量為23.8mg/L。對(duì)比例3（1）利用蒸餾水將磷石膏充分洗滌除去雜質(zhì)，減壓抽濾后，將樣品置于箱式馬弗爐中，采用程序升溫的方式（每小時(shí)上升10℃，直至160℃時(shí)停止升溫）進(jìn)行加熱18h，研磨磷石膏過180目篩，得到預(yù)處理后的磷石膏樣品；（2）將步驟（1）中磷石膏以投加量為12g/L，廢水中鉛離子的濃度為60mg/L，處理溫度為28℃，pH=8，混合并攪拌，接觸90分鐘后過濾，處理后的濾液中鉛離子的含量為25.1mg/L。