[發(fā)明專(zhuān)利]利用有害水華藻及輪胎粉制備的復(fù)合活性炭及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010044263.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111232974B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李立欣;梁陶婕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 李立欣
• 主分類(lèi)號(hào): C01B32/324
• 分類(lèi)號(hào): C01B32/324;C01B32/348;B01J20/20;B01J20/30;C09K17/02
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本發(fā)明屬于廢棄物再利用技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種利用有害水華藻及輪胎粉制備的復(fù)合活性炭及制備方法，將水華藻與輪胎粉干燥混合，再與氫氧化鉀、尿素、硫脲溶液混勻浸漬，經(jīng)干燥后在高溫狀態(tài)下活化炭化，利用氫氧化鉀、尿素、硫脲對(duì)其進(jìn)行活化造孔，輪胎粉起到進(jìn)一步補(bǔ)充碳源及提高活性炭穩(wěn)定性的作用。本發(fā)明提供了一種利用有害水華藻及輪胎粉制備復(fù)合活性炭的方法，制得的復(fù)合活性炭吸附性能好、吸附容量大、對(duì)土壤重金屬污染物的吸附性能尤佳。本發(fā)明制備的活性炭可以應(yīng)用于吸附土壤中的重金屬，用于重金屬污染土壤的修復(fù)，具有吸附能力強(qiáng)、吸附容量大、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢棄物再利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用有害水華藻及輪胎粉制備的復(fù)合活性炭及制備方法。

背景技術(shù)

目前，業(yè)內(nèi)常用的現(xiàn)有技術(shù)是這樣的：

水華，指淡水池塘、河流、湖泊、水庫(kù)等水體受到污染，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量增加，致使水體達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)化或嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化的狀態(tài)，在一定的溫度、光照等條件下，水華藻發(fā)生爆發(fā)性的繁殖，引起明顯的水色變化，并在水面形成綠色或其他顏色的漂浮物，造成水體缺氧，引起水生動(dòng)物窒息死亡，此外，部分水華藻能產(chǎn)生毒素，其中，銅綠微囊藻分布最廣，其產(chǎn)生的微囊藻毒素是最常見(jiàn)的一種藻毒素。藻毒素對(duì)魚(yú)等水生動(dòng)物、水禽、家禽、家畜以及人都有毒害作用。此外，水華藻的爆發(fā)還會(huì)帶來(lái)散發(fā)異味、影響景觀等危害。目前治理水華藻危害的常用方法有：(1)切斷污染源，嚴(yán)格管控污水排放，控制水體富營(yíng)養(yǎng)化程度；(2)在水體中放養(yǎng)食藻魚(yú)類(lèi)，利用生物和生態(tài)措施調(diào)控；(3)人工打撈清除近岸處的水華藻；(4)人工清除河底、湖底沉積的淤泥；(5)人工潑灑硫酸銅或銅的絡(luò)合物、滅藻劑、絮凝劑等，上述方法治理小水體中的水華有一定的效果，但治理成本高、成效一般，有些還會(huì)引發(fā)二次污染，且未將水華藻充分利用，浪費(fèi)了資源。

活性炭具有較強(qiáng)的吸附性和催化性能，原料充足且安全性高，是一種環(huán)境友好型吸附劑。絕大部分含碳物質(zhì)都可制備活性炭，如木材、鋸末、果殼、果核、甘蔗渣及稻殼、石油廢料、廢舊皮革、造紙廢料、城市垃圾等廢棄物，且由于生物質(zhì)原料含量豐富、成本低廉及可再生等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。水華藻也是一種容易獲得的含碳生物質(zhì)，因此可以用于制備活性炭。現(xiàn)有利用水華藻、藍(lán)藻等制備活性炭的技術(shù)存在工藝復(fù)雜、能耗高、炭結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定等問(wèn)題，還需要多種有機(jī)化學(xué)藥劑，環(huán)境安全性有待評(píng)估。本發(fā)明方法利用廢棄輪胎粉與水華藻復(fù)合制備活性炭，不僅可以進(jìn)一步提高活性炭的吸附能力和穩(wěn)定性，同樣也對(duì)廢棄輪胎這一資源進(jìn)行了充分再利用。

重金屬污染是一種常見(jiàn)的土壤污染物，由于冶煉、電鍍、制革和電子等行業(yè)廢氣、廢液、廢渣的排放，以及各種金屬礦山開(kāi)采活動(dòng)的增多，導(dǎo)致很多重金屬污染物進(jìn)入土壤，并由土壤間接進(jìn)入周?chē)沫h(huán)境中，給周?chē)h(huán)境造成很大的破壞，同時(shí)也在危害著人類(lèi)的健康。傳統(tǒng)的土壤重金屬去除方法有：利用淋洗劑、絡(luò)合劑使土壤重金屬形成沉淀物并過(guò)濾去除的物理化學(xué)方法；種植對(duì)重金屬有吸收作用的農(nóng)作物吸收土壤中的重金屬離子或進(jìn)行有利的化學(xué)轉(zhuǎn)化，從而降低重金屬離子對(duì)周?chē)h(huán)境的污染的農(nóng)業(yè)化學(xué)修復(fù)技術(shù)；利用活性炭的吸附作用去除土壤重金屬等。新型方法有：通過(guò)某些微生物在自身新陳代謝過(guò)程中對(duì)特定金屬離子的吸收作用降低特定金屬離子的濃度的微生物修復(fù)技術(shù)；基于離子樹(shù)脂、反滲透膜等新型材料的吸附分離技術(shù)等等。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是：

(1)現(xiàn)有利用水華藻制備活性炭的技術(shù)存在工藝復(fù)雜、能耗高、炭結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定等問(wèn)題。

(2)現(xiàn)有水華藻治理方法治理成本高、成效一般，有些還會(huì)引發(fā)二次污染，且未將水華藻充分利用，浪費(fèi)了資源。

(3)傳統(tǒng)的土壤重金屬去除工藝無(wú)法完全適應(yīng)實(shí)際處理的需求，現(xiàn)有利用生物質(zhì)制備的活性炭在應(yīng)用于吸附土壤重金屬時(shí)存在穩(wěn)定性較差，吸附能力有限等問(wèn)題。新型技術(shù)依托新材料的開(kāi)發(fā)，成本較高，且環(huán)境適應(yīng)性較差，無(wú)法滿足復(fù)雜環(huán)境條件下仍能穩(wěn)定高效去除重金屬離子的要求。