[發明專利]一種H2

有效

• 申請號: 202010154149.0
• 申請日: 2020-03-07
• 公開（公告）號: CN111250045B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 何靖
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/38
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明公開了一種H₂SO₄改性顆粒無煙煤的制備方法和H₂SO₄改性顆粒無煙煤及應用，屬于環保水處理技術領域，將顆粒無煙煤凈化后按照一定固液比置于不同濃度的H₂SO₄溶液中，經水浴反應、超聲處理、恒溫搖床振蕩后清洗至中性，干燥后即得相應濃度H₂SO₄改性顆粒無煙煤。顆粒無煙煤經過H₂SO₄改性處理后，比表面積增大，堿性基團含量降低，酸性基團含量增加，增大了對磺胺類抗生素的吸附容量，吸附速率快，使得顆粒無煙煤同時具有機械過濾性能和吸附性能，成本低廉，操作簡單，具有良好的經濟和環境效益，為水環境中抗生素類藥物的去除提供了新思路。

技術領域

本發明涉及環保水處理技術領域，特別是涉及一種H₂SO₄改性顆粒無煙煤的制備方法和H₂SO₄改性顆粒無煙煤及應用。

背景技術

抗生素是20世紀最重要的醫藥發明之一，在控制傳染病、防治動物疫病和促進動物增產等方面都發揮了巨大的作用。但是研究發現，隨著大量抗生素的使用，環境中殘留的抗生素也越來越嚴重。大多抗生素在攝入機體后，只有少量被吸收，85％以上的抗生素以原藥或代謝產物的形式被排出體外，最終進入自然環境，并呈現出一種“持續存在”的狀態，因而被稱為“假持續性有機污染物”。水體中的抗生素主要通過人體活動，藥品企業及醫院廢水排放，獸藥的代謝，水產養殖等途徑進入水體。研究表明，現有的污水處理廠處理工藝很難將抗生素類藥物徹底清除，進入受體水環境中的抗生素便成為飲用水安全的巨大挑戰，有些地方的飲用水源以及飲用水中也檢出了磺胺類抗生素，對人類健康造成了嚴重威脅。

目前利用活性炭對磺胺類抗生素的吸附研究較多，但是，活性炭對痕量有機污染物的吸附主要應用于預處理及深度處理，成本較高。

無煙煤用于水處理已有悠久的歷史，其原料是深層的煤礦經過剔除煤矸石后加工制成的，含碳成分較高，并且在加工過程中沒有任何的化學反應。將優質無煙煤經兩次破碎、精選，三次篩分加工而成一定粒徑的顆粒狀濾料，主要用于普快濾池、雙層快速濾池、三層濾池和濾罐過濾等。顆粒無煙煤濾料外觀光澤好，機械強度高，抗壓性能好，化學性能穩定，使用周期長，不含有毒物質，耐磨損，另外無煙煤顆粒表面粗糙，有良好的含污能力，因質輕，所需反沖洗強度較低，可節省大量反沖洗水量及電能。

雖然顆粒無煙煤具有上述優點，但由于顆粒無煙煤的機械過濾性能強，而吸附性能卻很差，因此將其直接用于吸附水中磺胺類抗生素效果較差，尤其是對于痕量磺胺類抗生素的吸附，因此，如何提高顆粒無煙煤對水中磺胺類抗生素的吸附效果，進而改善活性炭用于痕量有機污染物吸附成本較高的現狀，是亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種H₂SO₄改性顆粒無煙煤的制備方法和H₂SO₄改性顆粒無煙煤及應用，以解決上述現有技術存在的問題，使顆粒無煙煤同時具有機械過濾性能和吸附性能，大大提高顆粒無煙煤對磺胺類抗生素的吸附去除能力。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明的目的之一是提供一種H₂SO₄改性顆粒無煙煤的制備方法，包括以下步驟：

(1)顆粒無煙煤凈化：將顆粒無煙煤用水洗凈，過濾，烘干備用；

(2)配制濃度為0.5-6mol/L的H₂SO₄溶液；

(3)取配制好的H₂SO₄溶液置于容器中，按照固液比為1:3-1:10加入凈化后的顆粒無煙煤；