[發(fā)明專利]一種環(huán)保節(jié)能使用時間長的活性炭吸附劑

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• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN104888735A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金鑫;胡輝
• 申請（專利權(quán)）人: 蚌埠首創(chuàng)濾清器有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;A01N59/00;A01P1/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及吸附劑領(lǐng)域，具體的是一種環(huán)保節(jié)能使用時間長的活性炭吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著城市化進(jìn)程的加快、城市人口的增加以及環(huán)保意識的加強(qiáng)，城市工業(yè)廢水與生活污水的排放量日益增多，城市污水處理率也逐年提高，污水廠的污泥產(chǎn)生率也急劇增加。污水處理廠的污泥含水率高，有大量的有機(jī)物、有毒有害物質(zhì)等的具有復(fù)雜流變性的半干性固體廢物，它容量大、易腐敗、不穩(wěn)定、有惡臭，如不妥善處理，將帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。活性炭是多孔吸附材料，具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)、較高的比表面積以及很強(qiáng)的吸附能力。近年來廣泛應(yīng)用于凈化空氣、除臭、脫色、污水處理等，需求量增加。活性炭的原材料主要是煤和木材等含碳材料，成本較高，污泥中含有大量的有機(jī)物，具有被加工成含碳吸附劑的客觀條件，利用污泥熱解法制備活性炭活性炭，不僅能獲得廉價的活性炭，將污泥中可溶性重金屬轉(zhuǎn)化成難溶物固定在活性炭中，從而減少對環(huán)境的污染，還可以將污泥活性炭運(yùn)用于污水處理、空調(diào)凈化、脫色、有毒有害物質(zhì)等處理。

活性炭是一種多孔性的含碳物質(zhì)，其高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)使它具有龐大的表面積，所以很容易與空氣中的有毒有害氣體充分接觸，這種高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)構(gòu)成了一個強(qiáng)大吸附力場，賦予了活性炭特有的吸附性能，從而達(dá)到吸附、凈化的作用。目前市場上主要有化學(xué)類、生物類、光觸媒類產(chǎn)品，這些產(chǎn)品價格昂貴，具有一定使用條件的限制，而活性炭類具有價格實(shí)惠、使用方便，無污染，無副作用，使用效果理想等優(yōu)點(diǎn)，但是普通的活性炭吸附劑容易飽和，易落粉散落，使用時間不長，且分離不易，吸附效率低等方面的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保節(jié)能使用時間長的活性炭吸附劑及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種環(huán)保節(jié)能使用時間長的活性炭吸附劑，由下列重量份的原料制成：污泥100-150、玉米秸稈13-17、花生殼15-24、錳礦石粉10-15、氯化鋅30-50、硅酸鎂13-16、二氧化硅5-8、聚乙烯醇3-5、聚丙烯酰胺3-5、竹纖維4-6、納米硅微粉7-9、膨脹珍珠巖8-10、蒸餾水適量；

本發(fā)明所述一種環(huán)保節(jié)能使用時間長的活性炭吸附劑，由以下具體步驟制成：

（1）將污水處理廠的污泥于自然條件下風(fēng)干，之后于烘箱中110°C下干燥18-20h，冷卻后研磨成粒徑為1-3mm的污泥顆粒待用；

（2）將玉米秸稈、花生殼置于烘箱中于80°C下烘干至恒重，冷卻后粉碎大小成1-5mm待用；

（3）將步驟（1）和步驟（2）中的物料混合后置于管式爐中于400-600°C下熱解炭化1h待用；

（4）將氯化鋅、硅酸鎂和二氧化硅混合均勻，加入適量的蒸餾水將氯化鋅配制成4mol/l的濃度，超聲分散10-20min后和步驟（3）的產(chǎn)物浸泡12h；

（5）將步驟（4）得到的浸漬產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱中于110°C下干燥10-12h；

（6）將步驟（5）得到的干燥產(chǎn)物和錳礦石粉放入馬弗爐中，通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣氛，以10-20°C/min速度升溫，升高至400-750°C時，恒溫保持50-150min，隨爐冷卻后粉碎備用；

（7）將竹纖維、納米硅微粉、膨脹珍珠巖和步驟（6）所得的物料混合均勻，加入聚乙烯醇水溶液攪拌成濕態(tài)混合物，然后加到圓盤造粒機(jī)中制成小球，經(jīng)篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍，然后在200-250°C下煅燒0.5-1h；

（8）將聚丙烯酰胺加到5-7倍的蒸餾水中，攪拌均勻后將步驟（7）得到的產(chǎn)物加入其中，超聲分散1-2h后用蒸餾水清洗至PH呈中性烘干即可。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明在污泥中添加的玉米秸稈和花生殼增加了污泥的含碳量，提高了污泥的吸附性，將氯化鋅用二氧化硅和硅酸鎂改性后活化活性炭，增加了污泥活性炭的孔徑數(shù)量，提高了吸附性能和殺菌性，利用錳礦石粉在高溫煅燒時形成骨架使污泥活性炭不易掉粉、耐磨，并且利用聚丙烯酰胺改性增強(qiáng)了吸附劑的吸附性能，擴(kuò)大了吸附范圍，對水質(zhì)的凈化有顯著的作用，添加的竹纖維、納米硅微粉、膨脹珍珠巖相互協(xié)調(diào)作用，極大的增強(qiáng)了淤泥活性炭的殺菌、抑菌、抗紫外、耐熱、吸附容量等性能，本發(fā)明的吸附劑材料無毒無污染，環(huán)保節(jié)能，使用時間長，吸附效果好，且重復(fù)使用效率高，應(yīng)用前景廣泛。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。