[发明专利]一种利用废弃絮体制备碳材料的方法

说明书

本发明公开了一种利用废弃絮体制备碳材料的方法及碳材料，制备方法包括以下步骤：步骤b：将印染废水絮凝沉淀得到的絮体干燥，得到干燥的絮凝淤泥，然后进行真空处理；步骤c：真空处理后，对絮体在管式炉中进行热解；步骤d：将絮体热解制得的黑色固体球磨成粉状；加入到装有去离子水的搅拌釜中搅拌后，采用板框抽滤机进行抽滤，反复水洗至滤液pH值为6‑8；最后，在50℃‑70℃的温度下，真空干燥8‑15h，得到碳材料。本发明的有益效果:能够将含有染料的工业废水处理后的絮体淤泥作为热解前体，热解制备得到氮掺杂碳材料，将废弃絮凝淤泥转变为高附加值的碳材料，变废为宝，从而达到保护环境和经济创收两者的兼顾。

技术领域

本发明涉及印染废水处理技术领域，特别涉及一种利用废弃絮体制备碳材料的方法及碳材料。

背景技术

印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100-200吨，其中80-90％成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有大量的染料以及浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。

目前，工业废水处理主要有物理处理、化学处理和生物处理几种方法。 (1)物理处理：物理方法中吸附法，膜分离技术法以及萃取法研究的比较多。 (2)化学处理：化学絮凝法，氧化法，电化学法等。化学絮凝沉淀法是利用絮凝剂与废水污染物相互结合形成絮凝体，形成沉淀，使其去除废水中的污染物。絮凝剂分为无机类絮凝剂；无机高分子絮凝剂；有机类絮凝剂；还有一些天然高分子絮凝剂。现在很多人都在研究新的絮凝剂，如现在很多人关注的壳聚糖絮凝剂。电化学处理技术，此法一般把石墨等作为阴极，染料废水中的一些盐类作为介质，以一些金属等作为阳极，对染料废水进行电化学降解。但电化学成本高等一些原因工业应用实例不多。其他新兴技术，如高级氧化法，其原理基于生成非常强大的氧化剂如羟基自由基来降解污染物。 (3)生物处理：微生物如细菌、酵母、藻类和真菌等都能够对染料废水进行降解。染料生物降解方法主要有真菌脱色、微生物降解和生物反渗透系统吸附，由于技术上的限制，生物处理往往需要大量的土地，且受天气变化影响较大，这些因素限制了其广泛应用。

印染废水絮凝淤泥废弃物属国家规定的危险废物，这些絮体中一般含有有机物及毒性有机元素、重金属元素和病原体等微生物，如果不经辅助处置手段而直接进入生态系统将会给环境和人类生产活动带来危险，其处理与处置必须严格遵守国家制定的法律法规政策。絮凝淤泥一般可以采用安全填埋的方式作为最终处置方法，但该法会占用大量的土地资源，场地处理和防渗施工不易达标，浸出液的收集控制不当可能造成土壤的二次污染；絮凝淤泥也可以通过焚烧实现减量化和无害化，焚烧法是除土地填埋之外的一个重要手段。该法是高温分解和深度氧化的综合过程，通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解，达到减少容积、去除毒性，并可回收利用余热，焚烧法的主要缺点是投资较大，焚烧过程排放烟雾造成大气二次污染，且设备腐蚀现象严重。本发明申请人认为，如果可以将絮凝淤泥废弃物处理转变成高附加值的产品，不仅起到变废为宝的目的，还可以有效保护环境，为此本发明申请人进行了相关研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种将含有染料的工业废水处理后的絮体作为热解前体，制备高附加值的碳材料的利用废弃絮体制备碳材料的方法及碳材料。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用废弃絮体制备碳材料的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤b：将印染废水絮凝沉淀得到的絮体干燥，得到干燥的絮凝淤泥；

将干燥的絮凝淤泥放入管式炉中，利用真空泵抽真空至-0.08至 -0.09MPa，然后以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0；打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后，再调节流量计至30-60mL/min；