本發(fā)明屬于廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑及制備方法。
背景技術(shù)：
目前廢氣處理的傳統(tǒng)方法有燃燒法、吸收法、生物法、光催化法、低溫等離子法、吸附法等。
（1）燃燒法
燃燒法主要有根據(jù)燃燒的溫度及輔助介質(zhì)不同又分為直接燃燒法和催化燃燒法兩種。催化燃燒法較適合于高濃度、小風(fēng)量廢氣的凈化，在處理低濃度的廢氣時，由于要維持300-400℃的催化燃燒溫度，需借助于活性炭吸附等濃縮工藝來提高廢氣的燃燒熱值，但廢氣中的水氣、油污及顆粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化劑中毒失活等問題，使得該方法的推廣和使用在一定程度上受到了限制。直接燃燒法是投加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃燒，直接焚燒工藝成熟，控制一定的溫度條件下污染物去除效率高，焚燒徹底，但在使用過程中一般會產(chǎn)生以下問題：①若焚燒含氯、溴代有機物和芳烴類物質(zhì)時極易產(chǎn)生二惡英類強致癌物質(zhì)，尤其在焚燒爐啟動和關(guān)閉過程中更易產(chǎn)生，為避免二惡英類物質(zhì)產(chǎn)生，須提高燃燒溫度在1200℃以上，若保持如此高的燃燒溫度不僅運轉(zhuǎn)費用高，而且對焚燒爐的要求也大大提高。②焚燒含氯代有機物時會產(chǎn)生氯化氫腐蝕問題，尤其是在高溫狀態(tài)下，氯化氫的腐蝕性能大大增強，不僅對管道存在腐蝕，更嚴(yán)重的是會引起焚燒爐的腐蝕。③焚燒時存在爆炸的潛在危險，尤其是易揮發(fā)性可燃氣體，若達到其爆炸極限遇明火則有可能引起爆炸。另外，若廢氣中含有鹵素、氮元素和硫元素的情況下，采用燃燒法極易產(chǎn)生二次污染物質(zhì)二惡英、氮氧化合物和硫氧化合物。
（2）吸收法
利用污染物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，使用水或化學(xué)吸收液對廢氣進行吸收去除的方法。該方法在設(shè)計操作合理的情況下去除效率很高，運轉(zhuǎn)管理方便，但對設(shè)備及運行管理要求極高，而且只有能溶解于吸收液或能與吸收液反應(yīng)的污染物才能被有效去除。
（3）生物法
生物法是近年來研究較多的一種處理工藝，該方法最突出的優(yōu)點是處理成本低廉、基本無二次污染。生物法雖然在凈化低濃度有機污染物時效果明顯，具有能耗低的優(yōu)點，但存在氣阻大、降解速率慢、設(shè)備體積龐大、易受污染物濃度及溫度的影響，而且該法僅適用于親水性及易生物降解物質(zhì)的處理，對疏水性和難生物降解物質(zhì)的處理還存在一定難度。
（4）光催化法
光敏半導(dǎo)體催化氧化或納米金屬氧化物光催化也是近年來的研究熱點，但該技術(shù)的降解效率受控于污染物質(zhì)與催化劑表面界面擴散速率，而且催化劑價格昂貴、很容易中毒失效，目前光催化技術(shù)很難用于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，多局限于實驗研究及小風(fēng)量應(yīng)用階段。
（5）低溫等離子法
低溫等離子是內(nèi)外電極在高壓狀態(tài)下進行間隙放電，間隙間通過的氣體被電離的過程。由于放電電壓較高38000v，電子在與空氣中的氮氣碰撞產(chǎn)生大量的氮氧化物，造成二次污染。
（6）吸附法
該方法是當(dāng)污染物質(zhì)通過裝有吸附劑（如活性炭等）的吸附塔時，利用該吸附劑對污染物的強吸附力，從而達到凈化廢氣的目的。該方法設(shè)備簡單，對污染物要求較低，去除效果好，多用于凈化工藝的末級處理。但該方法缺點是對高濃度廢氣處理效率低、吸附劑需經(jīng)常更換或再生。
凹凸棒土作為一種天然材料，具有原料廉價、資源豐富和比表面積大的優(yōu)點，凹凸棒土具有特殊的纖維結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，使之具有許多特殊的物化及工藝性能，有“萬用之土”之美譽。由于凹凸棒土具有較大的比表面積，使其具有較強的吸附作用，在相當(dāng)?shù)偷臐舛认驴梢孕纬筛哒扯鹊膽腋∫?，可用作膠體泥漿、懸浮劑、粘結(jié)劑等。
凹凸棒土是指以凹凸棒石為主要組分的一種粘土礦物。凹凸棒石為一種晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物，具有獨特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征，在其結(jié)構(gòu)中存在晶格置換，幫晶體中含有不定量的na+、ca2+、fe3+、al3+，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀。具有介于鏈狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)之間的中間結(jié)構(gòu)，沒交聯(lián)時強度低，易拉斷，且沒有彈性，吸附和粘結(jié)性低。
目前固體材料的改性方法主要是經(jīng)過表面活性劑對其進行表面改性，使其表面電性發(fā)生變化，從而改變其吸附性能，但效果不明顯。
交聯(lián)劑主要用在高分子材料中，高分子材料的分子結(jié)構(gòu)就象一條條長的線，沒交聯(lián)時強度低，易拉斷，且沒有彈性，交聯(lián)劑的作用就是在線型的分子之間產(chǎn)生化學(xué)鍵，使線型分子相互連在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高強度和彈性，本發(fā)明嘗試將交聯(lián)劑應(yīng)用到凹凸棒土的改性中，結(jié)果對提高凹凸棒吸附作用有顯著的效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑及制備方法，本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有吸附法處理高濃度廢氣時，使用活性炭做吸附劑吸收效率低的不足，通過用生物發(fā)酵法對凹凸棒進行改性，制備成吸附劑，達到高效處理高濃度廢氣的效果，此外加入中草藥成分，有效去除廢氣異味。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑，所述去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土60-85份、中草藥混合粉15-25份和交聯(lián)劑5-10份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步驟：
（1）、采用厭氧發(fā)酵法對污泥進行預(yù)處理
向厭氧發(fā)酵罐投入占其體積70-80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9-1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/10-1/8，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進行攪拌，發(fā)酵2-3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；
（2）、混合處理
取重量比為15-20:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；
（3）、堆埋處理
將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋2-7天；
（4）、干燥
將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下。
優(yōu)選地，所述去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土65-80份、中草藥混合粉18-23份和交聯(lián)劑6-8份。
優(yōu)選地，所述步驟（3）堆埋處理后的混合料中加入重量為其2-4倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%，浸泡12-16h，水洗至中性后抽濾。
優(yōu)選地，所述中草藥混合粉包括如下重量份數(shù)的組分：山奈25-30份、佩蘭15-20份和大青葉25-35份。
優(yōu)選地，所述中草藥混合粉包括如下重量份數(shù)的組分：山奈26-29份、佩蘭16-19份和大青葉26-34份。
優(yōu)選地，所述中草藥混合粉包括如下重量份數(shù)的組分：山奈27-28份、佩蘭17-18份和大青葉28-33份。
優(yōu)選地，所述步驟（3）在地面上進行堆積，混合物料堆置于通風(fēng)處，在20-30℃條件下堆埋2-7天。
優(yōu)選地，所述步驟（3）將混合物料投入堆埋坑內(nèi)進行堆埋2-7天。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明的目的是提供一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑及制備方法，本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有吸附法處理高濃度廢氣時，使用活性炭做吸附劑吸收效率低的不足，通過用生物發(fā)酵法對凹凸棒進行改性，制備成吸附劑，達到高效處理高濃度廢氣的效果，此外加入中草藥成分，有效去除廢氣異味；
（2）本發(fā)明有機廢氣處理效果顯著，去除率高達83％以上；
（3）此外，本發(fā)明加入中草藥成分，有效去除廢氣異味；
（4）本發(fā)明提供的利用生物發(fā)酵法對凹凸棒進行改性的方法，以提供一種新型環(huán)保的凹凸棒改性方法，提高其吸附性，同時將污泥利用起來，實現(xiàn)資源再利用。
本發(fā)明的方案是利用微生物菌群對污泥進行發(fā)酵，發(fā)酵過程中產(chǎn)生有機酸和氫氣等氣體，使污泥體積膨脹，發(fā)酵后的污泥與凹凸棒黏土混合后堆埋，有機酸對凹凸棒黏土進行酸化，使孔數(shù)目增加，比表面積增大；同時，凹凸棒土孔道中常含有碳酸鹽等雜質(zhì)，經(jīng)過有機酸的酸化，可除去分布于凹凸棒土孔道中的雜質(zhì)，使孔道疏通；凹凸棒土吸附性提高。另外堆肥后在80-120℃條件下干燥，使凹凸棒比表面積顯著增加，甚至達到350平方米每克。通過上述的發(fā)酵、酸化、干燥活化等處理后凹凸棒黏土的吸附性能優(yōu)越；
（5）本發(fā)明嗜熱菌ato7-1能夠分泌胞外蛋白酶和淀粉酶，生長適宜溫度在45-70℃之間，適宜ph值為5.5-8.5，具有較好的污泥溶解效果。胞外蛋白酶首先解聚污泥膠團，然后溶解細菌細胞壁，水解胞內(nèi)有機物；
（6）本發(fā)明控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，并開啟攪拌器進行攪拌，發(fā)酵2-3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；將混合物料在20-30℃條件下堆埋2-7天；將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
本實施例提供的一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑，所述去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土85份、中草藥混合粉15份和交聯(lián)劑10份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步驟：
（1）、采用厭氧發(fā)酵法對污泥進行預(yù)處理
向厭氧發(fā)酵罐投入占其體積80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/8，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進行攪拌，發(fā)酵2天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；
（2）、混合處理
取重量比為20:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；
（3）、堆埋處理
將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋2天；
（4）、干燥
將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步驟（3）堆埋處理后的混合料中加入重量為其4倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，浸泡16h，水洗至中性后抽濾。
所述中草藥混合粉包括如下重量份數(shù)的組分：山奈30份、佩蘭15份和大青葉35份。
所述步驟（3）在地面上進行堆積，混合物料堆置于通風(fēng)處，在20-30℃條件下堆埋7天。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、中草藥混合粉、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑置于吸附塔，當(dāng)有機廢氣通過裝有吸附劑的吸附塔時，利用該吸附劑對有機廢氣的強吸附力，達到凈化廢氣的目的，去除率高達83.8％，而同等條件下使用活性吸附，去除率為70.4％。
實施例2
本實施例提供的一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑，所述去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土60份、中草藥混合粉25份和交聯(lián)劑5份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步驟：
（1）、采用厭氧發(fā)酵法對污泥進行預(yù)處理
向厭氧發(fā)酵罐投入占其體積70%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/10，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進行攪拌，發(fā)酵3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；
（2）、混合處理
取重量比為15:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；
（3）、堆埋處理
將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋2天；
（4）、干燥
將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步驟（3）堆埋處理后的混合料中加入重量為其2倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，浸泡12h，水洗至中性后抽濾。
所述中草藥混合粉包括如下重量份數(shù)的組分：山奈25份、佩蘭20份和大青葉25份。
所述步驟（3）將混合物料投入堆埋坑內(nèi)進行堆埋2天。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、中草藥混合粉、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑置于吸附塔，當(dāng)有機廢氣通過裝有吸附劑的吸附塔時，利用該吸附劑對有機廢氣的強吸附力，達到凈化廢氣的目的，去除率高達84.3％，而同等條件下使用活性吸附，去除率為70.1％。
實施例3
本實施例提供的一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑，所述去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土80份、中草藥混合粉18份和交聯(lián)劑8份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步驟：
（1）、采用厭氧發(fā)酵法對污泥進行預(yù)處理
向厭氧發(fā)酵罐投入占其體積70-80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/9，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進行攪拌，發(fā)酵2天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；
（2）、混合處理
取重量比為17:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；
（3）、堆埋處理
將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋5天；
（4）、干燥
將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步驟（3）堆埋處理后的混合料中加入重量為其3倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，浸泡14h，水洗至中性后抽濾。
所述中草藥混合粉包括如下重量份數(shù)的組分：山奈29份、佩蘭16份和大青葉34份。
所述步驟（3）在地面上進行堆積，混合物料堆置于通風(fēng)處，在20-30℃條件下堆埋3天。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、中草藥混合粉、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑置于吸附塔，當(dāng)有機廢氣通過裝有吸附劑的吸附塔時，利用該吸附劑對有機廢氣的強吸附力，達到凈化廢氣的目的，去除率高達83.7％，而同等條件下使用活性吸附，去除率為71.8％。
實施例4
本實施例提供的一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑，所述去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土65份、中草藥混合粉23份和交聯(lián)劑6份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步驟：
（1）、采用厭氧發(fā)酵法對污泥進行預(yù)處理
向厭氧發(fā)酵罐投入占其體積75%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/10，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為55℃，調(diào)節(jié)ph值在5.9之間，并開啟攪拌器進行攪拌，發(fā)酵2天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；
（2）、混合處理
取重量比為18:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；
（3）、堆埋處理
將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋4天；
（4）、干燥
將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步驟（3）堆埋處理后的混合料中加入重量為其3倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%，浸泡14h，水洗至中性后抽濾。
所述中草藥混合粉包括如下重量份數(shù)的組分：山奈26份、佩蘭19份和大青葉26份。
所述步驟（3）將混合物料投入堆埋坑內(nèi)進行堆埋6天。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、中草藥混合粉、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑置于吸附塔，當(dāng)有機廢氣通過裝有吸附劑的吸附塔時，利用該吸附劑對有機廢氣的強吸附力，達到凈化廢氣的目的，去除率高達83.7％，而同等條件下使用活性吸附，去除率為71.8％。
實施例5
本實施例提供的一種去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑，所述去除有機廢氣的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土65份、中草藥混合粉18份和交聯(lián)劑8份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步驟：
（1）、采用厭氧發(fā)酵法對污泥進行預(yù)處理
向厭氧發(fā)酵罐投入占其體積80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/8，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進行攪拌，發(fā)酵3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；
（2）、混合處理
取重量比為20:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；
（3）、堆埋處理
將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋6天；
（4）、干燥
將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步驟（3）堆埋處理后的混合料中加入重量為其3倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%，浸泡13h，水洗至中性后抽濾。
所述中草藥混合粉包括如下重量份數(shù)的組分：山奈27份、佩蘭17份和大青葉29份。
所述步驟（3）在地面上進行堆積，混合物料堆置于通風(fēng)處，在20-30℃條件下堆埋5天。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、中草藥混合粉、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑置于吸附塔，當(dāng)有機廢氣通過裝有吸附劑的吸附塔時，利用該吸附劑對有機廢氣的強吸附力，達到凈化廢氣的目的，去除率高達85.5％，而同等條件下使用活性吸附，去除率為72.8％。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。