[發明專利]一種再生活性炭的改性方法

在審

• 申請號: 201811318084.8
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109174005A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 劉程;劉洪杰;蘇云瑞;劉少杰
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/38
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 侯迎新

本發明涉及一種再生活性炭的改性方法，具體為：（1）常溫下，將再生活性炭放入反應釜中，加入氮肥水溶液充分混合后靜置；（2）將步驟（1）中的物料過濾，濾餅用水洗滌后在105℃干燥；（3）將步驟（2）中干燥后的濾餅在500℃～700℃下改性2～5h，冷卻后得到改性的再生活性炭。該方法改善了再生活性炭的孔隙結構和化學性質，提高了再生活性炭的吸附能力，解決了再生活性炭亞甲基藍吸附值偏低的問題；具有原料來源廣、價格低、操作簡單、改性效果明顯等特點。

技術領域

本發明涉及一種再生活性炭的改性方法，特別涉及用于污水處理中吸附亞甲基藍的再生活性炭的改性方法。

背景技術

亞甲基藍是一種常用于棉花、木材和絲綢等物質染色的堿性染料，急性接觸可導致人體心率加快、嘔吐、休克等。由于亞甲基藍具有高色度，即使在較低的濃度下也會使水呈現藍色從而影響水質，因此需要在廢水排放前進行處理。

活性炭用于處理廢水中的染料可取得較好的效果。由于活性炭的生產成本較高，工業上通常對使用后失去吸附性能的活性炭進行熱再生。而再生過程會引起活性炭微孔孔道坍塌、碳沉積堵塞孔道等，會導致再生活性炭吸附性能下降。另外，活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布過寬和吸附選擇性能差等缺點，以及表面官能團和電化學性質的限制，導致其吸附效率和吸附能力較低。為了提高再生活性炭的亞甲基藍吸附性能，需要對再生活性炭進行改性。

本發明針對處理堿性染料亞甲基藍廢水的再生活性炭，提供了一種改性方法。該方法采用氮肥（氯化銨、硫酸銨和尿素）作為改性劑，經過改性調節再生活性炭的孔隙結構及分布，以及增加其表面酸性官能團的含量，從而增加再生活性炭的吸附活性位點，達到增加再生活性炭的吸附性能的目的。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種再生活性炭的改性方法，通過控制物料配比和改性工藝條件，將處理染料廢水后的再生活性炭經過浸漬、水洗和改性等工藝過程，提高再生活性炭的吸附性能。

一種再生活性炭的改性方法，具體步驟如下：

（1）浸漬：在常溫下，將20份再生活性炭投入到反應釜中，加入80～100份濃度為100g/L～250g/L的氮肥改性劑水溶液，充分混合后靜置16～24小時。

（2）水洗：將步驟（1）中的物料過濾，濾餅用水洗滌后在105℃干燥。

（3）改性：將步驟（2）中干燥后的濾餅在500℃～700℃下改性2～5h，冷卻后得到改性的再生活性炭。

優選地：步驟（1）中氮肥改性劑為硫酸銨、氯化銨或尿素。

優選地：步驟（1）中硫酸銨的濃度為100g/L、氯化銨的濃度為100g/L或尿素的濃度為200g/L；步驟（3）中的改性溫度為600℃，改性時間為3h。

本發明具有如下有益效果：（1）本發明選擇氮肥作為改性劑，增加了再生活性炭的微孔容量和微孔表面羧基官能團數量，改善了再生活性炭的孔隙結構和化學性質，提高了再生活性炭的吸附能力，解決了再生活性炭亞甲基藍吸附值偏低的問題，為廢活性炭的再生利用提供技術支撐；（2）該方法具有原料來源廣、價格低、操作簡單、改性效果明顯等特點；（3）該方法無改性劑殘留，不會對待處理物料產生新的污染，是一種綠色環保的改性方法。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明。實施例中所用的再生活性炭、改性再生活性炭均通過200目篩子；未改性再生炭的亞甲基藍吸附值為293.1mg/g，亞甲基藍吸附值的測定采用GB/T 12496.10-1999中的方法。

實施例1

（1）室溫下，將20g再生活性炭、100g濃度為100g/L的硫酸銨水溶液置于錐形瓶中，攪拌30分鐘充分混合后靜置20h。