本發(fā)明涉及水污染處理領(lǐng)域,具體是涉及到一種吸附含鹽有機(jī)廢水的廉價(jià)炭基吸附劑的制備方法及其在水污染治理中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
食品、制革、制藥、印染和煉油等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放高濃度的無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)污染物普遍存在,并且每年的總量巨大且有逐年增加的趨勢(shì)。目前,主要的含鹽有機(jī)廢水的處理方法有生物處理和物化處理。生化處理是利用微生物的新陳代謝將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物過(guò)程,是有機(jī)廢水的常規(guī)處理方法,也是目前為止應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的方法,然而高濃度的無(wú)機(jī)鹽對(duì)微生物具有抑制作用,含鹽量高(1.5%以上)的有機(jī)廢水可生化處理性差,大大降低生物法處理的效率。
炭基吸附劑由于其優(yōu)異的性能以及對(duì)含鹽有機(jī)廢水有較好的深度處理效果,但是目前存在的問(wèn)題是可利用材料少,制備成本高。為實(shí)現(xiàn)含鹽有機(jī)廢水的深度處理和回收的目標(biāo),在揭示新型炭基吸附劑深度處理含鹽有機(jī)廢水機(jī)理的基礎(chǔ)上,制備出高效、廉價(jià)、性能優(yōu)良的新型炭基吸附劑。
腐植酸是動(dòng)植物遺骸經(jīng)過(guò)微生物的分解和轉(zhuǎn)化,以及地球化學(xué)的一系列過(guò)程造成和積累起來(lái)的一類有機(jī)物質(zhì),表面含有豐富的羧基,酚羥基等官能團(tuán),有利于對(duì)部分芳香烴有機(jī)化合物的吸附。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明旨在提供一種腐殖酸-活性炭復(fù)合吸附劑的制備方法及應(yīng)用,制備吸附含鹽有機(jī)廢水的炭基吸附劑,采用以不溶性腐殖酸改性生物質(zhì)炭得到高效廉價(jià)二次污染小的炭基吸附劑。
技術(shù)方案:本發(fā)明提出的一種腐殖酸-活性炭復(fù)合吸附劑的制備方法,其步驟如下:
1)將稻殼清洗、烘干;
2)將步驟1)中得到的稻殼與堿液按質(zhì)量比1:3的比例混合,加入去離子水浸漬,20-60℃條件下水浴攪拌2-8h,在真空干燥箱干燥后,在管式爐高溫炭化0.5-2h;然后研磨過(guò)100目得到生物質(zhì)炭;
3)將得到的生物質(zhì)炭與腐殖酸混合,加入去離子水緩慢攪拌,并超聲分散,最后在真空干燥箱干燥,經(jīng)研磨得到成品。
其中:
所述堿液為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀中的一種或兩種以上的任意組合。
所述的超聲分散時(shí)間為10-60min。
所述的高溫為700-1000℃。
所述的生物質(zhì)炭與腐殖酸的質(zhì)量比例為1:0.05-1。
迸發(fā)明還在于腐殖酸-活性炭復(fù)合吸附劑在吸附含NaCl的苯酚廢水中的應(yīng)用。
所述NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-10%。
所述苯酚的濃度20-80mg/L。
所述吸附具體為:在室溫下于搖床中振蕩。
有益效果:本發(fā)明的優(yōu)越之處在于:
1.本發(fā)明以不溶性的腐殖酸改性以廢棄物稻殼制備的生物質(zhì)炭,具有來(lái)源廣,價(jià)格低,吸附效率高和二次污染小的優(yōu)點(diǎn);
2.不溶性的腐殖酸在超聲分散的作用下與生物質(zhì)炭混合,使得復(fù)合吸附劑含有大量的含氧官能團(tuán),強(qiáng)化了對(duì)有機(jī)物的吸附,且不受鹽度的影響;
3.不溶性的腐殖酸改性生物質(zhì)炭得到的復(fù)合吸附劑,對(duì)有機(jī)物仍具有較好的吸附效果,但降低了制備成本。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1
稱取10g清洗、烘干的稻殼與KOH質(zhì)量比1:3的比例混合,加入一定量的去離子水浸漬,40℃下水浴攪拌6h,在真空干燥箱105℃干燥24h后,在管式爐800℃炭化1h;然后研磨過(guò)100目得到生物質(zhì)炭。
稱取得到的1g生物質(zhì)炭與腐殖酸以質(zhì)量比1:0.25比例混合,加入一定量的去離子水緩慢攪拌,并在超聲條件下分散20min,最后在真空干燥箱105℃干燥,經(jīng)研磨得到成品。
稱取0.1g該復(fù)合吸附劑,置于100ml絲口試劑瓶中,加入100mL含2%NaCl的40mg/L的苯酚有機(jī)廢水,在搖床中室溫下150rpm振蕩24h。
將上清液用直徑0.25mm孔徑0.45um的有機(jī)濾膜過(guò)濾,用分光光度計(jì)檢測(cè)溶液中苯酚的濃度,計(jì)算得苯酚的去除率85.39%。
實(shí)施例2
稱取10g清洗、烘干的稻殼與KOH質(zhì)量比1:3的比例混合,加入一定量的去離子水浸漬,40℃下水浴攪拌6h,在真空干燥箱105℃干燥24h后,在管式爐800℃炭化1h;然后研磨過(guò)100目得到生物質(zhì)炭。
稱取得到的1g生物質(zhì)炭與腐殖酸以質(zhì)量比1:0.5比例混合,加入一定量的去離子水緩慢攪拌,并在超聲條件下分散40min,最后在真空干燥箱105℃干燥,經(jīng)研磨得到成品。
稱取0.1g該復(fù)合吸附劑,置于100ml絲口試劑瓶中,加入100mL含2%NaCl的40mg/L的苯酚有機(jī)廢水,在搖床中室溫下150rpm振蕩24h。
將上清液用直徑0.25mm孔徑0.45um的有機(jī)濾膜過(guò)濾,用分光光度計(jì)檢測(cè)溶液中苯酚的濃度,計(jì)算得苯酚的去除率80.46%。
實(shí)施例3
稱取10g清洗、烘干的稻殼與KOH質(zhì)量比1:3的比例混合,加入一定量的去離子水浸漬,40℃下水浴攪拌6h,在真空干燥箱105℃干燥24h后,在管式爐800℃炭化1h;然后研磨過(guò)100目得到生物質(zhì)炭。
稱取得到的1g生物質(zhì)炭與腐殖酸以質(zhì)量比1:1比例混合,加入一定量的去離子水緩慢攪拌,并在超聲條件下分散60min,最后在真空干燥箱105℃干燥,經(jīng)研磨得到成品。
稱取0.1g該復(fù)合吸附劑,置于100ml絲口試劑瓶中,加入100mL含2%NaCl的40mg/L的苯酚有機(jī)廢水,在搖床中室溫下150rpm振蕩24h。
將上清液用直徑0.25mm孔徑0.45um的有機(jī)濾膜過(guò)濾,用分光光度計(jì)檢測(cè)溶液中苯酚的濃度,計(jì)算得苯酚的去除率71.38%。