本發(fā)明涉及水污染處理領域,具體是涉及到一種吸附含鹽有機廢水的廉價炭基吸附劑的制備方法及其在水污染治理中的應用。
背景技術:
食品、制革、制藥、印染和煉油等行業(yè)生產過程中排放高濃度的無機鹽和有機污染物普遍存在,并且每年的總量巨大且有逐年增加的趨勢。目前,主要的含鹽有機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物轉化為無機物過程,是有機廢水的常規(guī)處理方法,也是目前為止應用廣泛、技術成熟的方法,然而高濃度的無機鹽對微生物具有抑制作用,含鹽量高(1.5%以上)的有機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)異的性能以及對含鹽有機廢水有較好的深度處理效果,但是目前存在的問題是可利用材料少,制備成本高。為實現(xiàn)含鹽有機廢水的深度處理和回收的目標,在揭示新型炭基吸附劑深度處理含鹽有機廢水機理的基礎上,制備出高效、廉價、性能優(yōu)良的新型炭基吸附劑。
腐植酸是動植物遺骸經過微生物的分解和轉化,以及地球化學的一系列過程造成和積累起來的一類有機物質,表面含有豐富的羧基,酚羥基等官能團,有利于對部分芳香烴有機化合物的吸附。
技術實現(xiàn)要素:
技術問題:本發(fā)明旨在提供一種腐殖酸-活性炭復合吸附劑的制備方法及應用,制備吸附含鹽有機廢水的炭基吸附劑,采用以不溶性腐殖酸改性生物質炭得到高效廉價二次污染小的炭基吸附劑。
技術方案:本發(fā)明提出的一種腐殖酸-活性炭復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100目得到生物質炭;
3)將得到的生物質炭與腐殖酸混合,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。
所述的超聲分散時間為10-60min。
所述的高溫為700-1000℃。
所述的生物質炭與腐殖酸的質量比例為1:0.05-1。
迸發(fā)明還在于腐殖酸-活性炭復合吸附劑在吸附含NaCl的苯酚廢水中的應用。
所述NaCl的質量分數(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炭,具有來源廣,價格低,吸附效率高和二次污染小的優(yōu)點;
2.不溶性的腐殖酸在超聲分散的作用下與生物質炭混合,使得復合吸附劑含有大量的含氧官能團,強化了對有機物的吸附,且不受鹽度的影響;
3.不溶性的腐殖酸改性生物質炭得到的復合吸附劑,對有機物仍具有較好的吸附效果,但降低了制備成本。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
實施例1
稱取10g清洗、烘干的稻殼與KOH質量比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100目得到生物質炭。
稱取得到的1g生物質炭與腐殖酸以質量比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,經研磨得到成品。
稱取0.1g該復合吸附劑,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的有機濾膜過濾,用分光光度計檢測溶液中苯酚的濃度,計算得苯酚的去除率85.39%。
實施例2
稱取10g清洗、烘干的稻殼與KOH質量比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100目得到生物質炭。
稱取得到的1g生物質炭與腐殖酸以質量比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,經研磨得到成品。
稱取0.1g該復合吸附劑,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的有機濾膜過濾,用分光光度計檢測溶液中苯酚的濃度,計算得苯酚的去除率80.46%。
實施例3
稱取10g清洗、烘干的稻殼與KOH質量比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100目得到生物質炭。
稱取得到的1g生物質炭與腐殖酸以質量比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,經研磨得到成品。
稱取0.1g該復合吸附劑,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的有機濾膜過濾,用分光光度計檢測溶液中苯酚的濃度,計算得苯酚的去除率71.38%。