一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸附劑領(lǐng)域，具體的是一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進程的加快、城市人口的增加以及環(huán)保意識的加強，城市工業(yè)廢水與生活污水的排放量日益增多，城市污水處理率也逐年提高，污水廠的污泥產(chǎn)生率也急劇增加。污水處理廠的污泥含水率高，有大量的有機物、有毒有害物質(zhì)等的具有復(fù)雜流變性的半干性固體廢物，它容量大、易腐敗、不穩(wěn)定、有惡臭，如不妥善處理，將帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。活性炭是多孔吸附材料，具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)、較高的比表面積以及很強的吸附能力。近年來廣泛應(yīng)用于凈化空氣、除臭、脫色、污水處理等，需求量增加。活性炭的原材料主要是煤和木材等含碳材料，成本較高，污泥中含有大量的有機物，具有被加工成含碳吸附劑的客觀條件，利用污泥熱解法制備活性炭活性炭，不僅能獲得廉價的活性炭，將污泥中可溶性重金屬轉(zhuǎn)化成難溶物固定在活性炭中，從而減少對環(huán)境的污染，還可以將污泥活性炭運用于污水處理、空調(diào)凈化、脫色、有毒有害物質(zhì)等處理。
[0003]隨著人們生活的提高，購車者越來越多，人們環(huán)保意識也逐漸增強。對于新車車內(nèi)的材料散發(fā)出來的氣味對人們的健康有影響，并且車內(nèi)常處于密閉的狀態(tài)，很容易滋生細菌、病毒，對人們的健康不利，所以車內(nèi)的空氣必須達到一定的要求?；钚蕴渴且环N多孔性的含碳物質(zhì)，其高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)使它具有龐大的表面積，所以很容易與空氣中的有毒有害氣體充分接觸，這種高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)構(gòu)成了一個強大吸附力場，賦予了活性炭特有的吸附性能，從而達到吸附、凈化的作用。目前市場上主要有化學(xué)類、生物類、光觸媒類產(chǎn)品，這些產(chǎn)品價格昂貴，具有一定使用條件的限制，而活性炭類具有價格實惠、使用方便，無污染，無副作用，使用效果理想等優(yōu)點，受到廣泛的應(yīng)用。但是普通活性炭比表面積低，吸附性能差，吸附劑容易飽和，吸附效率低，且分離不方便等方面的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑及其制備方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑，由下列重量份的原料制成:污泥100-150、玉米秸桿13-17、花生殼15-24、氯化鋅30-50、硅酸鎂13-16、氧化鋯6_9、十六烷基三甲基溴化銨2-4、聚乙烯醇2-3、玻璃纖維6-11、硝酸銀5-8、羥基氧化鐵3_5、蒸餾水適量；
本發(fā)明所述一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑，由以下具體步驟制成:
(1)將污水處理廠的污泥于自然條件下風(fēng)干，之后于烘箱中110°C下干燥18-20h，冷卻后研磨成粒徑為1_3_的污泥顆粒待用；
(2)將玉米秸桿、花生殼置于烘箱中于80°C下烘干至恒重，冷卻后粉碎大小成l_5mm待用； (3)將步驟(I)和步驟(2)中的物料混合后置于管式爐中于400-600°C下熱解炭化Ih待用；
(4)將氯化鋅、硅酸鎂和氧化鋯混合均勻，加入適量的蒸餾水將氯化鋅配制成4mol/l的濃度，超聲分散10-20min后和步驟(3)的產(chǎn)物浸泡12h ；
(5)將步驟(4)得到的浸漬產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱中于110°C下干燥10-12h ；
(6)將步驟(5)得到的干燥產(chǎn)物和錳礦石粉放入馬弗爐中，通入氮氣作為保護氣氛，以10-20° C/min速度升溫，升高至400-750° C時，恒溫保持50_150min，隨爐冷卻后粉碎備用；
(7)將玻璃纖維、硝酸銀、羥基氧化鐵和步驟(6)所得的物料混合均勻，加入聚乙烯醇水溶液攪拌成濕態(tài)混合物，然后加到圓盤造粒機中制成小球，經(jīng)篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍，然后在200-250° C下煅燒0.5_lh ；
(8)將十六烷基三甲基溴化銨用5-7倍的乙醇溶解，攪拌均勻后將步驟(7)得到的產(chǎn)物加入其中，超聲分散l_2h后用蒸餾水清洗至PH呈中性烘干即可。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明在污泥中添加的玉米秸桿和花生殼增加了污泥的含碳量，提高了污泥的吸附性，將氯化鋅用氧化鋯和硅酸鎂改性活化活性炭，增多了污泥活性炭的孔徑，提高了吸附性能和殺菌性，利用錳礦石粉在高溫煅燒時形成骨架使污泥活性炭不易掉粉、耐磨，并且利用十六烷基三甲基溴化銨改性增強了吸附劑的吸附性能，擴大了吸附范圍，對陰離子的污染物吸附性好，添加的玻璃纖維、羥基氧化鐵和硝酸銀增強了吸附劑的耐腐蝕性、殺菌性、強度和耐熱性，顯著提高吸附劑的脫硫除塵效果，擴大吸附范圍，本發(fā)明添加的吸附劑制備方法簡單，成本低，具有良好的再生循環(huán)使用性能，吸附范圍廣，應(yīng)用前景廣泛。
【具體實施方式】
[0007]下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0008]一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑，由下列重量份(公斤)的原料制成:污泥136、玉米秸桿16、花生殼22、氯化鋅45、硅酸鎂16、氧化鋯7、十六烷基三甲基溴化銨4、聚乙烯醇3、玻璃纖維10、硝酸銀7、羥基氧化鐵5、蒸餾水適量；
本發(fā)明所述一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑，由以下具體步驟制成:
(1)將污水處理廠的污泥于自然條件下風(fēng)干，之后于烘箱中110°C下干燥18h，冷卻后研磨成粒徑為1_3_的污泥顆粒待用；
(2)將玉米秸桿、花生殼置于烘箱中于80°C下烘干至恒重，冷卻后粉碎大小成l_5mm待用；
(3)將步驟(I)和步驟(2)中的物料混合后置于管式爐中于600°C下熱解炭化Ih待用；
(4)將氯化鋅、硅酸鎂和氧化鋯混合均勻，加入適量的蒸餾水將氯化鋅配制成4mol/l的濃度，超聲分散20min后和步驟(3)的產(chǎn)物浸泡12h ；
(5)將步驟(4)得到的浸漬產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱中于110°C下干燥1h ;
(6)將步驟(5)得到的干燥產(chǎn)物和錳礦石粉放入馬弗爐中，通入氮氣作為保護氣氛，以10-20° C/min速度升溫，升高至610° C時，恒溫保持lOOmin，隨爐冷卻后粉碎備用； (7)將玻璃纖維、硝酸銀、羥基氧化鐵和步驟(6)所得的物料混合均勻，加入聚乙烯醇水溶液攪拌成濕態(tài)混合物，然后加到圓盤造粒機中制成小球，經(jīng)篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍，然后在200° C下煅燒Ih ;
(8)將十六烷基三甲基溴化銨用6倍的乙醇溶解，攪拌均勻后將步驟(7)得到的產(chǎn)物加入其中，超聲分散2h后用蒸餾水清洗至PH呈中性烘干即可。
[0009]經(jīng)測定，具體實施例中制備的活性炭吸附劑的性能指標(biāo)如下:
落粉率(％):0.9 ；
抗壓強度(N/顆):22 ;
磨損率(％):1.3 ；
碘吸附(mg/g):1060 ；
靜態(tài)水吸附量(％):17.2。
【主權(quán)項】
1.一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成:污泥100-150、玉米秸桿13-17、花生殼15-24、氯化鋅30-50、硅酸鎂13-16、氧化鋯6-9、十六烷基三甲基溴化銨2-4、聚乙烯醇2-3、玻璃纖維6-11、硝酸銀5-8、羥基氧化鐵3_5、蒸餾水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將污水處理廠的污泥于自然條件下風(fēng)干，之后于烘箱中110°C下干燥18-20h，冷卻后研磨成粒徑為1_3_的污泥顆粒待用； (2)將玉米秸桿、花生殼置于烘箱中于80°C下烘干至恒重，冷卻后粉碎大小成l_5mm待用； (3)將步驟(I)和步驟(2)中的物料混合后置于管式爐中于400-600°C下熱解炭化Ih待用； (4)將氯化鋅、硅酸鎂和氧化鋯混合均勻，加入適量的蒸餾水將氯化鋅配制成4mol/l的濃度，超聲分散10-20min后和步驟(3)的產(chǎn)物浸泡12h ； (5)將步驟(4)得到的浸漬產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱中于110°C下干燥10-12h ； (6)將步驟(5)得到的干燥產(chǎn)物和錳礦石粉放入馬弗爐中，通入氮氣作為保護氣氛，以10-20° C/min速度升溫，升高至400-750° C時，恒溫保持50_150min，隨爐冷卻后粉碎備用； (7)將玻璃纖維、硝酸銀、羥基氧化鐵和步驟(6)所得的物料混合均勻，加入聚乙烯醇水溶液攪拌成濕態(tài)混合物，然后加到圓盤造粒機中制成小球，經(jīng)篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍，然后在200-250° C下煅燒0.5_lh ； (8)將十六烷基三甲基溴化銨用5-7倍的乙醇溶解，攪拌均勻后將步驟(7)得到的產(chǎn)物加入其中，超聲分散l_2h后用蒸餾水清洗至PH呈中性烘干即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有殺菌防腐功能的活性炭吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成：污泥100-150、玉米秸稈13-17、花生殼15-24、氯化鋅30-50、硅酸鎂13-16、氧化鋯6-9、十六烷基三甲基溴化銨2-4、聚乙烯醇2-3、玻璃纖維6-11、硝酸銀5-8、羥基氧化鐵3-5、蒸餾水適量；本發(fā)明添加的玻璃纖維、羥基氧化鐵和硝酸銀增強了吸附劑的耐腐蝕性、殺菌性、強度和耐熱性，顯著提高吸附劑的脫硫除塵效果，擴大吸附范圍，本發(fā)明添加的吸附劑制備方法簡單，成本低，具有良好的再生循環(huán)使用性能，吸附范圍廣，應(yīng)用前景廣泛。
【IPC分類】B01J20/30, B01J20/26, A01P1/00, A01N59/16
【公開號】CN104888730
【申請?zhí)枴緾N201510258374
【發(fā)明人】孫夕雨
【申請人】蚌埠德美過濾技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月20日