[发明专利]一种凹凸棒土/生物质炭复合吸附剂的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于吸附剂技术领域，具体涉及一种凹凸棒土/炭复合吸附剂制备方法和在水污染治理中的应用。

背景技术

目前，七大水系和多个环湖断面中，呈现的污染物主要是有机物污染，有机物污染来源广泛，常见的有焦化废水、染料废水、食品加工废水、制药废水等。水体污染物复杂多变，处理方法各异，常见的有生物法和物化法。其中吸附法是一种较为成熟、行之有效的方法。常用的吸附剂有活性炭，有较大的比表面积、吸附能力强，但成本较高。由于传统吸咐剂存在的不足，迫使人们研究和寻找价格低廉、对环境无污染、无毒和无害的新型吸附剂。复合吸附剂已在世界各国得到广泛的应用，取得了很好的效果，不但可以提高吸附性能，而且还会产生一些新的吸附特征。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凹凸棒土/生物质炭复合吸附剂制备方法及其在废水处理中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种凹凸棒土/生物质炭复合吸附剂制备方法，其特征是包括以下步骤：

a)将凹凸棒土用去离子水洗涤除去上层漂浮物，于干燥箱烘干至恒重，干燥器内冷却至室温后，研磨过100～200目，密封保存；

b)将生物质与碱按质量比1:2～1:5的比例混合，20℃～60℃条件下水浴搅拌4h～8h，于干燥箱烘干后，在管式炉600℃～800℃炭化0.5～2h；然后研磨过100目～200目得到生物质炭；

c)将步骤a所述凹凸棒土与步骤b所述生物质炭以一定质量比例混合，加入适量的去离子水，在摇床室温下150rpm下振荡2h～4h，经超声分散一段时间后于干燥箱烘干至恒重，干燥器内冷却至室温，然后用一定浓度的酸浸渍2h～6h，抽滤，去离子水冲洗至中性，于干燥箱烘干至恒重，最后在管式炉300℃～500℃煅烧1h～3h，经研磨得到成品。

进一步的，步骤b所述的生物质高含碳量生物质。

进一步的，步骤b所述的生物质为稻壳、木屑、玉米芯、椰壳中的任意一种。

进一步的，步骤c所述的凹凸棒土与生物质炭的质量比例为1:0.02～0.18。

进一步的，步骤b所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种。

进一步的，步骤c所述的超声分散时间为10min～40min。

进一步的，步骤c所述的酸为盐酸、硫酸、磷酸、乙酸一种或两种以上的任意组合。

进一步的，步骤c所述的酸的浓度为0.5mol/L～4mol/L。

进一步的，步骤a、b、c所述的干燥箱烘干至恒重的真空干燥箱，烘干温度为105℃。

一种凹凸棒土/生物质炭复合吸附剂的应用，其特征为：应用于吸附含苯酚、苯胺、吡啶废水处理中。

进一步的，所述含苯酚、苯胺、吡啶废水的浓度为10mg/L～60mg/L。

本发明制成的一种凹凸棒土/生物质炭复合吸附剂工艺简单，原料易得，成本较低，造价低，且比表面积大，吸附性能好。

附图说明

图1为本发明实施例1、实施例2、实施例3制得的凹凸棒土/炭复合吸附剂的比表面积图。

图2为本发明实施例1、实施例2、实施例3制得的凹凸棒土/炭复合吸附剂的苯酚吸附量图。

图3为本发明实施例1、实施例2、实施例3制得的凹凸棒土/炭复合吸附剂的苯胺吸附量图。

图4为本发明实施例1、实施例2、实施例3制得的凹凸棒土/炭复合吸附剂的吡啶吸附量图。

图5为本发明实施例1制得的凹凸棒土/炭复合吸附剂的N₂吸-脱附等温线。

图6为本发明实施例2制得的凹凸棒土/炭复合吸附剂的N₂吸-脱附等温线。

图7为本发明实施例3制得的凹凸棒土/炭复合吸附剂的N₂吸-脱附等温线。

具体实施方式

以下通过具体实例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

实例1：

一种凹凸棒土/生物质炭复合吸附剂制备方法，主要包括如下步骤：

称取10g凹凸棒土用去离子水洗涤，除去上层漂浮物，于105℃烘干至恒重，干燥器内冷却至室温后，研磨过100目，得到所需凹凸棒土密封保存备用。

称取20g去除杂质后的稻壳与KOH质量比1:2的比例混合，加入一定量的去离子水浸渍，20℃下水浴搅拌8h，于真空干燥箱105℃烘干后，在管式炉800℃炭化1h。去离子水洗至中性，烘干，过100目筛研磨备用，得到生物质炭备用。