一種用于染料廢水脫色的植物基污泥活性炭及其制備方法與流程

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>無機(jī)化學(xué)及其化合物制造及其合成,應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種用于染料廢水脫色的植物基污泥活性炭及其制備方法。

背景技術(shù)：

印染工業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)排放大量的廢水，這些廢水存在著有機(jī)物含量高，色度較深，水質(zhì)復(fù)雜以及可生化性差等問題，其中含有大量的染料，染料經(jīng)降解后會(huì)產(chǎn)生聯(lián)苯胺類的致癌物質(zhì)，會(huì)對人體健康帶來嚴(yán)重影響。因此，關(guān)于染料廢水的去污治理成為了目前研究的熱點(diǎn)。

污水處理廠的污泥是指在污水處理過程中產(chǎn)生絮狀物質(zhì)，其中會(huì)含有大量的水分以及豐富的有機(jī)物，同時(shí)還會(huì)含有重金屬以及病原菌等有害物質(zhì)。因此，將產(chǎn)量大并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的污泥，經(jīng)過處理后可以重新利用，從而達(dá)到減量排放，無害排放的目的，這一研究受到越來越多的關(guān)注。

關(guān)于工業(yè)廢水的處理，目前相關(guān)研究主要集中在吸附處理法中，常用的吸附劑包括沸石、硅藻土和分子篩等，其中活性炭吸附法特別適合印染廢水處理?；钚蕴渴且环N多孔性的物質(zhì)，比表面積大，可以有效的去除廢水中的有色物質(zhì)。利用活性炭吸附處理一些難以生化降解并且成分復(fù)雜的印染廢水，可以起到很好的脫色效果。并且，在活性炭吸附飽和后，可以通過脫附的方式將吸附的廢物以及活性炭分開回收再利用。利用污水處理廠的污泥制備活性炭處理印染廢水可以提高資源利用率，起到以廢制廢的效果。

中國專利CN201310301277.3公開了一種活性炭纖維負(fù)載的基于NaBiO3的復(fù)合氧化物及其制備方法和利用其降解有機(jī)染料廢水的方法。該發(fā)明的制備方法：活性炭纖維先后用氨水、硝酸、丙酮與去離子水清洗后，烘干待用；將NaBiO₃和AgNO₃于液相合成BSO，再按BSO與NaBiO₃質(zhì)量比為1:(1-3)配制復(fù)合功能材料；將環(huán)氧樹脂和復(fù)合功能材料按重量比(1.5-2.5):1投置于含丙酮的容器中，高速攪拌后，將質(zhì)量為復(fù)合氧化物功能材料的5-10倍的活性碳纖維浸漬到丙酮溶液中2h后取出，真空烘干后在N₂保護(hù)下熱處理后即得。該發(fā)明制備的材料能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到脫色、降解、礦化染料廢水的目標(biāo)，但是該發(fā)明原料價(jià)格較高，工藝較為復(fù)雜，工業(yè)化應(yīng)用受到的限制較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于染料廢水脫色的植物基污泥活性炭，該活性炭以污泥和廢棄的植物廢料為原料，通過加入礦石改性制備而成，對染料廢水的脫色具有良好的作用，而且原料低廉，皆來源自廢棄物，提高了資源的利用率，節(jié)約成本。

本發(fā)明的另一目的是提供該用于染料廢水脫色的植物基污泥活性炭的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于染料廢水脫色的植物基污泥活性炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將污泥烘干后，研磨制備污泥粉末；將廢棄植物基生物質(zhì)烘干后，粉碎制得粉末；將100份污泥粉末、20-40份廢棄植物基生物質(zhì)粉末以及2-4份鎳黃鐵礦粉末混合均勻，滴加活化劑，攪拌均勻后，在模具中壓制成型；

(2)將成型的混合物置于烘箱中，以溫度為90-120℃的條件活化36-60h后，將其轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，520-730℃溫度條件下煅燒碳化，將其自然冷卻至常溫后，洗至中性，再超聲清洗45-90min，烘干后，研磨過篩，抽真空，密封包裝，即得所需活性炭。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述廢棄植物基生物質(zhì)包括但不僅限于甘蔗渣、柚子皮、木屑、秸稈、玉米芯。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述活化劑為氯化鋅和氫氧化鈉的混合物，其中氫氧化鈉濃度為5％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述活化劑中氯化鋅的濃度為2-5mol/L。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述污泥粉末與活化劑的使用量比為1.2-1.5g/mL。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述模具為半圓柱狀模具，半徑為3-4cm，高度為5cm。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中過篩為200-300目篩。

一種用于染料廢水脫色的植物基污泥活性炭，所述用于染料廢水脫色處理的植物基污泥活性炭由上述方法制備而成。

本發(fā)明具有以下有益效果，采用工業(yè)廢棄的植物基生物質(zhì)與污泥混合，改善制得的活性炭的結(jié)構(gòu)，使得活性炭平均孔徑變小，比表面積更大，與廢水的接觸面積更大，吸附力更高。同時(shí)利用鎳黃鐵礦改性活性炭，使活性炭對于染料廢水中的大分子物質(zhì)的吸附性更強(qiáng)，吸附的更加牢固。該活性炭制備方法簡單，使用的原料多為廢棄物，廉價(jià)易得，節(jié)約了成本的同時(shí)提高了資源的利用率，減少了廢棄物的排放，以廢制廢，綠色環(huán)保。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。

實(shí)施例1

將污泥烘干后，研磨制備污泥粉末；將廢棄植物基生物質(zhì)烘干后，粉碎制得粉末；將100g污泥粉末、30g甘蔗渣以及4g鎳黃鐵礦粉末混合均勻，滴加70mL活化劑，攪拌均勻后，在模具中壓制成型；將成型的混合物置于烘箱中，以溫度為90℃的條件活化60h后，將其轉(zhuǎn)移至馬弗爐中，700℃溫度條件下煅燒碳化，將其自然冷卻至常溫后，洗至中性，再超聲清洗90min，烘干后，研磨后過200目篩，抽真空，密封包裝，即得所需活性炭。