[发明专利]兰炭改性吸附剂、其制备方法及其在废水处理中的应用

说明书

本发明公开了一种兰炭改性吸附剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：兰炭80‑100份、醋酸/醋酸钠缓冲溶液200‑300份、壳聚糖3‑5份、磷钼酚醛树脂粉末1‑2份、聚乙烯醇缩丁醛0.5‑1份。此外，本发明还提供了一种兰炭改性吸附剂的制备方法及其在废水处理中的应用。本发明利用废弃的兰炭为原料制备兰炭改性吸附剂，制备出的兰炭改性吸附剂的比表面积大、孔容高，具备很好的吸附性能。将其应用于含酚废水的处理中，能够很好的吸附废水中的酚类，且经过兰炭改性吸附剂吸附后，含酚废水中酚类的移除率达到97％以上，远远优于其它吸附剂，具备广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于污染治理技术领域，具体涉及一种兰炭改性吸附剂、其制备方法及其在废水处理中的应用。

背景技术

我国每年有数百万吨兰炭末被废弃，这些兰炭末占兰炭总量的10％。这既浪费了大量宝贵的资源而且给环境带来了严重的危害。由于兰炭自身碳含量较高，经气化后可挥发性成分已被去除，同时具有了一定的孔隙分布，若对其稍加改性，就可以具有比较大的比表面积，发挥类似于活性炭的吸附特性，可作为一种潜在的吸附剂材料。目前，许多研究者使用物理改性或化学改性的方法将兰炭进行改性并作为脱硫剂和脱硝剂的载体，但将改性兰炭作为吸附剂使用在文献中有报道较少，且少见将物理方法与化学方法相协同来改性兰炭。

苯酚是一种重要的化工原料及中间体，广泛用于医药、农药等化学品的生产过程中，且苯酚是一种相对稳定的有机化合物，当苯酚被排放至自然水体中时，会带来严重的环境问题。因此，如何处理水体中的苯酚已被国家严格重视，现已尝试采用多种方法对其进行处理。

目前酚类废水的处理方法主要包括吸附法、光催化氧化法法和生物降解法等，由于吸附法处理含酚废水具有处理效果好、可回收、可重复使用等优点而被广泛应用。常用于含酚类废水处理的吸附剂有活性炭、树脂、沸石以及其它可吸收酚类污染物质的物料等。活性炭虽是较常用的吸附剂之一，但由于活性炭价格昂贵，且难以再生，所以制约了其在含酚类废水处理领域的广泛应用。因此，开发廉价、高产、高效的吸附剂来处理酚类废水是近年来研究的重点。而将兰炭末进行改性从而用于吸附处理含酚类废水，将有非常广阔的应用空间和较明显的经济优势。

发明内容

本发明提供了一种兰炭改性吸附剂，解决了现有技术中兰炭末废弃量大以及采用活性炭作为吸附剂处理含酚类废水，由于其价格昂贵，且难以再生，因此制约其在含酚类废水处理领域广泛应用的问题。

本发明的第一个目的是提供一种兰炭改性吸附剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：兰炭80-100份、醋酸/醋酸钠缓冲溶液200-300份、壳聚糖3-5份、磷钼酚醛树脂粉末1-2份、聚乙烯醇缩丁醛0.5-1份。

优选的，所述兰炭改性吸附剂的制备原料由以下重量份数的组分组成：兰炭90份、醋酸/醋酸钠缓冲溶液250份、壳聚糖4份、磷钼酚醛树脂粉末1份、聚乙烯醇缩丁醛1份。

优选的，所述醋酸/醋酸钠缓冲溶液的pH值为4-6，浓度为1mol/L。。

本发明的第二个目的是提供一种兰炭改性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按重量份称取兰炭80-100份、醋酸/醋酸钠缓冲溶液200-300份、壳聚糖3-5份、磷钼酚醛树脂粉末1-2份、聚乙烯醇缩丁醛0.5-1份，备用；

步骤2，将步骤1中称取的兰炭粉碎后过100目筛，得到兰炭粉；

步骤3，往步骤1称取的壳聚糖中加入步骤1称取的醋酸/醋酸钠缓冲溶液，搅拌使其溶解，得到壳聚糖溶液；

将步骤1中称取的兰炭粉加入到壳聚糖溶液中，调成均匀糊状，得到糊状物，将糊状物置于40-60℃下活化1-2h，活化完毕后得到活化兰炭，将活化兰炭用水反复冲洗至pH为7后干燥，得到干燥的活化兰炭；