[發明專利]一種吸附劑、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710985430.7
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107876020B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王義祥;葉菁;劉岑薇;李艷春;林怡;鄭慧芬;王成己
• 申請（專利權）人: 福建省農業科學院農業生態研究所
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/16;C02F101/20
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

本發明涉及一種吸附劑、制備方法及其應用，采用薸的秸稈、FeSO₄以及Fe₂(SO₄)₃、海藻酸鈉制備吸附劑，能夠有效對沼池中的氨態氮以及重金屬進行吸附，同時不需要花費高昂的成本。

技術領域

本發明涉及養殖污染處理領域，特別是一種吸附劑、制備方法及其應用。

背景技術

隨著我國規模化養殖的不斷發展，養殖廢水經厭氧發酵處理后產生沼液的排放問題也日顯漸突出。沼液中含有大量氮、磷和腐植酸等水生植物所需的營養元素，是很好的有機肥料，還可返還農田，但較大規模養殖區周邊不具備大面積土地資源消納沼液和沼渣的能力，如果直接排放，必然造成營養元素的浪費。

另外，沼液中除含有大量的有機物、氨氮、磷元素外，還含有不同程度的重金屬，若不經處理直接排放必將造成嚴重的二次污染。若遠距離輸送，能耗大，成本高，建設單位難以承受。

在現有技術條件下，我國大部分有機廢棄物厭氧消化處理產生的沼液采用傳統污水處理技術處理后排放，其中氨氮、磷和重金屬達標處理成為沼液達標處理的瓶頸。因此尋找一種既經濟、吸附效率又高的吸附劑，使沼液達標排放是十分必要的。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種吸附劑、制備方法及其應用，能夠有效吸收廢水中的氨態氮和重金屬。

本發明采用以下方案實現：一種吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1：將薸秸稈曬干或烘干后粉碎；

步驟S2：制備第一混合水溶液：所述第一混合水溶液中包括粉碎后的藻秸稈、FeSO₄以及Fe₂(SO₄)₃；其中，藻秸稈的質量濃度為5％-10％，FeSO₄的質量分數為1％-2％，Fe₂(SO₄)₃的質量分數為0.5％-1％；

步驟S3：將所述第一混合水溶液依次進行水熱炭化、冷卻至固液分離、干燥，進而制得固態水熱炭材料；

步驟S4：將所述固態水熱炭材料放在N₂惰性氣體氛圍下進行高溫裂解，制得生物炭材料；

步驟S5：制備第二混合水溶液；所述第二混合水溶液中包括所述生物炭材料與海藻酸鈉；其中，生物炭材料的質量濃度為5％-10％，所述海藻酸鈉的質量濃度為0.5％-1％；

步驟S6：利用蠕動泵將質量濃度為1％的CaCl₂溶液緩慢滴入所述第二混合水溶液中，同時不斷攪拌，之后將所述第二混合水溶液與CaCl₂溶液交聯后得到的產物用去離子水洗凈后得到薸生物炭-海藻酸鈉微球，即用以吸附氨態氮和重金屬的吸附劑。

進一步地，步驟S1中，所述粉碎后過大于60目的篩網。

進一步地，步驟S3中，所述水熱炭化的溫度為200℃-250℃，時間為6h-12h。

進一步地，步驟S4中，所述高溫裂解的溫度為300℃-500℃，時間為2h-3h。

本發明還包括一種由上述制備方法得到的吸附劑。采用本發明的制備方法制得的吸附劑能夠對沼池中的氨態氮以及重金屬進行有效地吸附。

本發明還包括一種上述吸附劑的應用，所述吸附劑用以投入沼池中吸附氨態氮和重金屬。

進一步地，所述吸附劑的投放量為2g/L-4g/L。

與現有技術相比，本發明有以下有益效果：采用本發明的制備方法所制得的吸附劑能夠有效對沼池中的氨態氮以及重金屬進行吸附，并且不需要很高的制備成本。