成果简介：
本系列成果针对实际重金属废水多以重金属离子和有机污染物复合污染形式存在，以及重金属土壤污染的特点，在对有机物具有强吸附能力的活性炭上修饰对重金属离子具有强配位作用的活性基团亚氨基二乙酸—N(CH2COO-) 2制备螯合基团改性活性炭，或在活性炭上复合对多种重金属离子具有优异吸附性能的硅酸钙制备活性炭负载介孔硅酸钙
复合材料。
本系列技术成果解决了重金属离子与有机污染物同时高效去除的技术难题，可简化实际重金属废水处理工艺，提高处理效果，降低处理成本。同时，为重金属污染土壤的修复提供了一类既能钝化土壤中重金属离子又能改善土壤结构的性能优良的修复材料。
吸附法是一种最具推广应用价值的重金属废水处理方法，特别适合于低浓度废水和废水的深度处理。我国每年各类重金属废水的排放量在40亿吨左右，由于实际重金属废水主要以重金属离子与有机物形成的复合污染形式存在，对兼具去除重金属离子与有机污染物性能的吸附材料需求量大。我国重金属污染的耕地面积约2000万hm2，占耕地总面积的1/6左右，需要大量价廉高效的修复材料。因此，本技术成果研发的螯合基团改性活性炭和活性炭负载介孔硅酸钙复合材料具有广阔的应用前景。
应用案例：
(1)预镀铜废水处理(湖南某机械厂);
(2)Cu2+/Zn2+-甲基橙(MO)模拟废水处理
研发背景
过度的工农业生产活动带来了严重的重金属污染，对人们健康造成严重威胁，并对社会、经济和环境的可持续发展带来了巨大隐患。实际重金属废水多以重金属离子与有机污染物形成的复合污染存在。我国重金属污染土壤面广，而现有修复技术成本高，对土壤结构与性质都有不良影响。因此，迫切需要开发新型高效重金属吸附材料和土壤修复材料。
作用原理
螯合基团改性活性炭：废水中的有机污染物主要通过活性炭高比表面能和微孔吸附，重金属离子主要通过修饰的配位基团的螯合作用而使其吸附在活性炭上，从而实现重金属和有机物的同步去除。
活性炭负载硅酸钙复合材料：有机污染物主要通过活性炭高比表面能和微孔吸附，重金属离子主要通过负载的硅酸钙与重金属离子间的离子交换、配位等作用而吸附。用于重金属污染土壤修复时，活性炭负载硅酸钙复合材料不仅能有效钝化土壤中重金属，还有松土作用，从而改善土壤的结构与性质。
市场分析
我国每年各类重金属废水的排放量在40亿吨左右，导致水体重金属污染问题十分突出，目前我国江河湖库底质的污染率高达80.1%。我国重金属污染的耕地面积约2000万hm2，占耕地总面积的1/6左右。我国每年被重金属污染的粮食达1200万t，由重金属污染导致的粮食减产超过1000万t，合计经济损失至少200亿元。对新型高效的能同时去除重金属和有机污染物的高效吸附材料和性能优异的重金属污染土壤修复材料需求量巨大。因此，本技术成果具有广阔的应用市场和发展应用前景。
声明：
“重金属废水吸附及重金属污染土壤修复材料的制备新技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：湖南科技大学
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2024年12月27日 ~ 29日 
