功能化MOFs强化陶瓷膜新技术资源化处理重金属废水的制作方法

技术特征：

1.利用陶瓷膜分离工艺结合功能化MOFs吸附剂高效率资源化吸附分离低浓度、高毒性重金属废水中的重金属，其特征在于：

① 利用氨基功能化MOFs做新型吸附剂，置于陶瓷膜设备中进行动态吸附废水中的重金属；

② 陶瓷膜过滤循环体系将吸附了低浓度、高毒性重金属的MOFs高效截留并进行连续地分离，不断将得到的渗透液移出体系，提浓截留液；

③ 对所得浓缩液进行解吸附的洗脱操作，在高通量下将截留液洗涤为高纯度的MOFs溶液；

④ 洗脱过程的洗出液为目标重金属离子溶液；

⑤ MOFs溶液可循环用于重金属的连续吸附，或干燥结晶后，所得固体即为MOFs吸附剂；

⑥ 重金属离子溶液可循环用于洗脱过程，或进行重金属回收，资源化获得重金属产品。

2.根据权利要求1所述的陶瓷膜分离工艺，其特征在于：步骤①所用的氨基功能化MOFs，是通过超声或微波法快速合成，其结构可调可控，用量在0.0001~5.0000g·L^-1；为确保其实现对重金属离子高效吸附，需要改变pH调控重金属的的吸电子能力；废水可以是含一种重金属工业废水或试剂纯产品溶液，也可以是任何实际的含2种及以上重金属的废水；根据权利要求1所述的陶瓷膜分离工艺，其特征在于：步骤②所得渗透液不含重金属，实现水资源再生循环；所用的膜可以为卷式膜，也可以是平板、管式或中空纤维式膜，材料可为各种无机材料，或其中任意两种或两种以上材料的共聚物；孔径0.001~1.00μm，可一根或多根并用；根据待分离重金属废水的组成类型，选择相应材质和合适孔径的陶瓷膜，以确保高截留率地实现吸附分离；膜的操作条件为温度5~90℃，压力0.1~2.0MPa，膜面流速0.01~7m·s^-1；应控制重金属的浓度低于各个重金属离子组分相应温度下的溶解度；根据权利要求1所述的陶瓷膜分离工艺，其特征在于：步骤③中涉及的解吸附洗脱过程，所用洗液可根据需要选择，既可以是稀释的重金属溶液，也可以是自来水或纯水；洗脱后获得的为高纯度MOFs溶液；操作条件为温度5~90℃，压力0.1~2.0MPa，膜面流速0.01~7m·s^-1，确保膜通量处于较高水平；根据权利要求1所述的陶瓷膜分离工艺，其特征在于：步骤④中的洗脱过程的洗出液为目标重金属离子溶液，可以是一种重金属溶液，也可以是任何实际的含2种及以上重金属溶液；对于组分数多的重金属溶液，需要通过调控pH将多种重金属离子分别洗脱分离，分别获得对应的某一种重金属离子溶液；根据权利要求1所述的陶瓷膜分离工艺，其特征在于：步骤⑤中所得到的MOFs溶液，可进入陶瓷膜过滤循环体系循环利用，连续吸附去除重金属，或进行干燥结晶，获得MOFs吸附剂粉末，可再利用；根据权利要求1所述的陶瓷膜分离工艺，其特征在于：步骤 中的重金属离子溶液，经过权利要求5中的分离处理，为某一种重金属离子溶液，可循环用于权利要求4所述的洗脱过程，或利用物理方法进行重金属的回收，直接获得资源化的重金属产品。