[發(fā)明專利]一種磁性活性炭的制備方法及其基于磁性活性炭強化提升混凝處理二級出水效能的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010078578.4
• 申請日: 2020-02-03
• 公開（公告）號: CN111921491A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮玉杰;呂淼;張照韓;劉國宏;孫沐晨;戴常超;韓曉禹
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/48;C02F9/12
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 范盈

1.一種磁性活性炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將三價鐵鹽和二價金屬鹽在水中充分溶解得到鐵氧體前驅(qū)液，其中三價鐵鹽與二價金屬鹽的摩爾比為5：2.5-3，三價鐵鹽的濃度為5mmol/L，二價金屬鹽的濃度為2.5-3mmol/L；

2)向1)所得鐵氧體前驅(qū)液中加入活性炭，超聲10-30min，其中活性炭的質(zhì)量為合成鐵氧體質(zhì)量的2-6倍；

3)在機械攪拌下，向2)所得溶液中緩慢滴加堿液，控制溶液pH值為9-13；

4)將3)所得溶液置于高溫高壓反應(yīng)釜中，在180-260℃下加熱8-24h即得到磁性活性炭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性活性炭的制備方法，其特征在于，所述三價鐵鹽為三氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性活性炭的制備方法，其特征在于，所述二價金屬鹽為鐵、錳、鈷、鎳、鋅的二價金屬鹽中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁性活性炭的制備方法，其特征在于，所述二價金屬鹽為硫酸亞鐵、氯化錳、氯化鈷、氯化鎳、氯化鋅中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性活性炭的制備方法，其特征在于，所述活性炭為粉末活性炭。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁性活性炭的制備方法，其特征在于，所述粉末活性炭為椰殼、果殼、煤質(zhì)、木質(zhì)中的一種，其顆粒大小為150-300目，粒徑范圍為50-100μm，比表面積為800-2000m²/g。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性活性炭的制備方法，其特征在于，所述堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種，濃度為0.1-0.5mol/L。

8.權(quán)利要求1-7任一所述的磁性活性炭在強化提升混凝處理二級出水效能中的應(yīng)用。

9.一種基于權(quán)利要求1-7任一所述的磁性活性炭強化提升混凝處理二級出水效能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將權(quán)利要求1-7任一所述的磁性活性炭加入污水處理廠生化處理出水中，在吸附池中實現(xiàn)磁性活性炭與污染物的充分接觸完成吸附過程；之后進入混凝反應(yīng)池，加入混凝劑開始混凝反應(yīng)；所述混凝劑為聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、氯化鋁或硫酸鐵；

2)等待混凝過程結(jié)束后將生成的磁性絮體在外磁場的作用下快速分離沉降，上清液為處理后的出水排放；

3)將收集的磁性絮體進行剪切破碎后再次磁分離回收磁性活性炭，剩余污泥排放，回收的磁性活性炭回流吸附池，待吸附飽和再生后，重復(fù)應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述吸附過程反應(yīng)時間為10-15min，磁性活性炭的投加量為50-500g/m³；

所述混凝過程在150-250轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下快速攪拌1-2min，然后在50-80轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下慢速攪拌5-15min。