[發(fā)明專利]一種吸附焦化廢水的生物質(zhì)改性吸附劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310408239.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN103480330A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡蕓;邱詩融;單文杰;韋朝海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于改性吸附材料領(lǐng)域，涉及生物質(zhì)改性吸附劑，具體涉及一種吸附焦化廢水的生物質(zhì)吸附劑及其制備方法。?

背景技術(shù)

焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的廢水，水質(zhì)成分極其復(fù)雜，除了氨、氰、硫氰根等無機(jī)污染物外，還含有酚、油類、萘、吡啶、喹啉、蒽等雜環(huán)及多環(huán)芳香族化合物（PAHs），屬于典型難生化降解、有毒有害的有機(jī)廢水。目前，國內(nèi)焦化企業(yè)處理焦化廢水的主要方法有：通過隔油、氣浮等預(yù)處理分離油分及一些懸浮有機(jī)物；然后進(jìn)入多段生物處理（如厭氧、好氧、缺氧），最后經(jīng)由膜過濾或混凝處理得到產(chǎn)出水。但是該方法對(duì)COD的去除較差，出水存在不同程度的COD、色度等超標(biāo)的情況，主要是由于焦化廢水較高的COD負(fù)荷（3000～8000?mg·L^-1）以及較差的可生化性（BOD/COD約0.28～0.32）。因此，選擇一種經(jīng)濟(jì)有效的方法來降低COD負(fù)荷以及去除這些難以生物降解的有機(jī)物以滿足日益提高的環(huán)保要求顯得十分重要。吸附法則是一種廣泛應(yīng)用的將污染物質(zhì)從廢水中脫除的廢水處理技術(shù)。然而，盡管傳統(tǒng)吸附劑吸附量大、吸附速率快，但其使用壽命短、價(jià)格昂貴、再生困難，使得吸附法目前一般僅應(yīng)用于焦化廢水深度處理段。因此，開發(fā)一種廉價(jià)吸附劑用于焦化廢水處理的前處理段甚至主體處理段，則對(duì)焦化廢水的達(dá)標(biāo)排放具有重要意義。?

農(nóng)業(yè)廢棄果殼、果皮是一類新型的廉價(jià)吸附原材料，其主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，具有數(shù)量豐富、來源廣泛、廉價(jià)易得等特點(diǎn)，適合作為廉價(jià)吸附劑的原料。此外，此類生物質(zhì)吸附劑在吸附廢水中有機(jī)物后還可作為燃料提供熱能。但是目前此類生物質(zhì)吸附劑吸附容量較低、制備方法較復(fù)雜，且之前的研究多針對(duì)重金屬離子（中國專利申請(qǐng)?zhí)枺?01210006790.5）或染料分子（中國專利公開號(hào)：CN?101224411A）等單一污染物，鮮有此類生物質(zhì)吸附劑對(duì)實(shí)際工業(yè)廢水特別是焦化廢水的吸附研究報(bào)道。?

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前焦化廢水中難生化降解的有機(jī)物，充分利用農(nóng)業(yè)廢棄果殼、果皮，制備出一種可用于實(shí)際焦化廢水治理的環(huán)境友好型的生物質(zhì)吸附材料。本發(fā)明的原料來源廣泛、廉價(jià)易得，且制備方法簡單、成本低、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。?

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：?

一種吸附焦化廢水的生物質(zhì)吸附劑，以廢棄果殼、果皮為原料，用磷酸改性制備得到。

本發(fā)明所述的生物質(zhì)改性吸附劑的制備方法，包括以下步驟：?

（1）將廢棄果殼或果皮用自來水洗凈烘干，用植物粉碎機(jī)粉碎后過40目篩，取篩上顆粒；

（2）向步驟（1）得到的顆粒中加入磷酸溶液，在室溫下浸泡，反應(yīng)結(jié)束后取出，水洗至中性，干燥，最后置于馬弗爐中通空氣煅燒，得到生物質(zhì)改性吸附劑。

步驟（2）中，所述磷酸溶液的質(zhì)量濃度為10～15%；顆粒與磷酸溶液的質(zhì)量體積比為150～200?g/L。?

步驟（2）中，所述浸泡的時(shí)間為8～12?h；所述干燥溫度為105?℃；干燥時(shí)間為4?h。?

步驟（2）中，所述煅燒的溫度為350～410?℃，所述煅燒的時(shí)間為0.5～1.0?h。?

生物質(zhì)改性吸附劑在處理焦化廢水中的應(yīng)用，包括以下步驟：?

（1）將生物質(zhì)改性吸附劑投加到焦化廢水中；

（2）吸附8?h后，回收吸附材料；

（3）回收的吸附材料作為燃料。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下：?

（1）本發(fā)明的生物質(zhì)改性吸附劑可以有效吸附焦化廢水原水中的COD，COD去除率可達(dá)60%以上。

（2）本發(fā)明研制的生物質(zhì)吸附劑以廢棄的果殼或果皮為原料，來源廣泛，廉價(jià)易得。既能制備生物質(zhì)改性吸附劑，有效吸附處理焦化廢水，又能減輕農(nóng)業(yè)廢棄物的處置問題，變廢為寶，一舉兩得。?

（3）本發(fā)明的制備方法簡單易操作，反應(yīng)條件易達(dá)到，成本低，易于工業(yè)化。?

（4）本發(fā)明制備的生物質(zhì)改性吸附劑在吸附焦化廢水中有機(jī)物后，可以直接用作燃料，回收熱能，解決了吸附材料的處理問題。?

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附圖說明

圖1為改性前后花生殼對(duì)焦化廢水中COD去除率的比較。?

圖2為改性前后柚子皮對(duì)焦化廢水中COD去除率的比較。?

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具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于此。

實(shí)施例1?