[發(fā)明專利]一種石墨/污泥復(fù)合吸附劑、制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611171685.1
• 申請日: 2016-12-17
• 公開（公告）號: CN106622129B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段文松;程路漫;許志恒;郝敏
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽師范大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發(fā)明公開了一種石墨/污泥復(fù)合吸附劑、制備方法及其應(yīng)用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將石墨與污泥先混合再用ZnCl₂活化，然后利用馬弗爐高溫炭化，制備的吸附劑具有高的比表面積和高的吸附量，提高了反應(yīng)效率和成品率，同時也節(jié)約了成本；將所制備的吸附劑應(yīng)用于黑臭水體，除了對水體的COD、濁度、色度等有一定的去除效果，同時也增加了對TP、TN等指標的去除率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合吸附材料，具體涉及一種石墨/污泥復(fù)合吸附劑、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著我國工業(yè)的逐步發(fā)展，一些工廠排出的廢水、廢氣通向河流，導(dǎo)致我國河流水體黑臭現(xiàn)象日益嚴重。黑臭水體不僅影響周邊居民的工作、生活環(huán)境，還對人的身體健康造成巨大的危害。因此，黑臭水體的研究和治理日益成為一個關(guān)注的焦點。

城市污水處理廠剩余污泥是污水處理廠產(chǎn)生的主要廢棄物，污泥因含有重金屬、有機物、病原體等而成為一個潛在污染源。但剩余污泥中含有豐富的有機物，經(jīng)炭化活化處理后，可轉(zhuǎn)化為具有吸附性的活性炭。將污泥轉(zhuǎn)化為活性炭技術(shù)，既回收利用了污泥中的資源，得到了具有經(jīng)濟價值的產(chǎn)品，又妥善地處理了污泥，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。許多研究已經(jīng)證實，將污泥活性炭用于制作吸附劑顯示出巨大的應(yīng)用前景，因而污泥活性炭被人們廣泛關(guān)注。

一般說來，制備活性炭的優(yōu)質(zhì)原料是固定碳和揮發(fā)分含量高而灰分含量低的含碳材料，如煤、木材、果殼等。然而，剩余污泥含碳較低灰分較高，制備出的污泥活性炭性能不佳，應(yīng)用性不強。污泥活性炭相較于商品活性炭一般存在比表面積較低，孔隙結(jié)構(gòu)中微孔比例小，主要是中孔和大孔，活性炭吸附值較低等問題。因此，提高原料的含碳量是目前提高活性炭吸附性能的有效辦法。故發(fā)明一種新型復(fù)合污泥活性炭用以處理黑臭水體至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨/污泥復(fù)合吸附劑，具有高比表面積、高吸附容量。

本發(fā)明還提供了一種石墨/污泥復(fù)合吸附劑的制備方法，工藝簡單，成本低，吸附性能優(yōu)異。

本發(fā)明還有一個目的在于提供的一種石墨/污泥復(fù)合吸附劑的應(yīng)用，用于處理黑臭水體。

本發(fā)明提供的一種石墨/污泥復(fù)合吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

1)污泥預(yù)處理：

將二沉池脫水污泥干燥后研磨過篩，得到預(yù)處理后的污泥；

2)負載石墨：

將石墨過篩后，與步驟1)預(yù)處理后的污泥混合，得到混合物料；

3)浸漬活化：

將步驟2)制備的混合物料置于ZnCl₂溶液中浸漬活化，分離、干燥；

4)高溫炭化：

將步驟3)制備的產(chǎn)品在600℃下炭化1-2h；冷卻后洗滌，烘干至恒重，過篩，即得石墨/污泥復(fù)合吸附劑。

進一步的，步驟1)中所述干燥是指在烘箱中105～110℃條件下干燥12～24h；所述過篩是指過200目篩。

進一步的，步驟2)中所述過篩是指過200目篩；所述石墨含碳量為99.95％。

步驟2)中石墨在混合物料中的質(zhì)量百分比為25％—50％。

步驟3)中所述ZnCl₂溶液濃度為1～3mol/L；所述浸漬活化具體為：浸漬固液比1:2～1:2.5；浸漬時間為18～24h；浸漬過程中用保鮮膜封住燒杯口防止因雜質(zhì)進入對溶液產(chǎn)生干擾。

步驟3)中所述干燥是指105～110℃條件下干燥12～24h。

步驟4)中以20℃/min的升溫速度升溫到600℃；采用馬弗爐進行炭化。