[發明專利]一種基于含鐵固廢的免燒型去除水體有機污染物的吸附劑

有效

• 申請號: 202010171891.2
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111330547B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 馬小東;陳子昂;王淑榮
• 申請（專利權）人: 河北工業大學;南開大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/32;C02F101/36
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明涉及一種基于含鐵固廢的免燒型去除水體有機污染物的吸附劑。該吸附劑以特定組分的含鐵固廢、煤矸石和粘結劑為原料，經過干混、濕混、擠壓成型和自然養護后制備得到在水體中去除有機污染物的免燒型吸附劑；原料中各組分的質量百分比為：含鐵固廢45～85％,煤矸石5～20％，粘結劑10～35％；所述含鐵固廢的質量組成為：SiO₂：55～75％、Fe₂O₃：10～15％、TiO₂：5～10％、MgO：5～10％、有機質：3～5％、其他：2～5％。該吸附劑利用特定組分的含鐵固廢、煤矸石和粘結劑中活性組分的協同作用，同時經自然養護后產生粗糙的吸附劑表面，在物理和化學的共同作用下來實現對水體中有機污染物的高效吸附。所得吸附劑具有成本低廉、工藝簡便、吸附效率高的優點。

技術領域

本發明屬于水污染控制技術領域，具體涉及一種基于含鐵固廢的免燒型去除水體有機污染物的吸附劑。

背景技術

近年來，隨著城鎮工業化進程的加快，產生了大量含有全氟化合物、多環芳烴等有機污染物的廢水，由此造成的環境污染問題也日益嚴重。相關研究表明，全氟化合物和多環芳烴等有機污染物均具有很強的毒性，會對人體健康構成嚴重威脅。吸附法被認為是一種從水體中去除全氟化合物、多環芳烴和有機磷等有機污染物的有效手段，制備高效廉價的吸附劑已成為水污染控制領域研究的熱點之一。

迄今為止，去除水體中全氟化合物和多環芳烴等有機污染物的吸附劑的研究已有相關報道。已有研究表明，活性炭和陰離子交換樹脂對全氟辛烷磺酸的吸附量較高；碳納米管對全氟辛烷磺酸有較大的吸附量且其吸附平衡時間遠低于其他吸附劑。炭質吸附劑被廣泛用凈化水體中多環芳烴污染物。這些已有吸附劑雖然對全氟化合物和多環芳烴有較好的吸附效果，但其成本相對較高，且制備工藝復雜。目前，以廉價的固定組分的固體廢棄物為主要原料，制備凈化水體中全氟化合物和多環芳烴等有機污染物的免燒型吸附劑的報道還相對較少。

本發明制備的基于含鐵固廢的免燒型去除水體有機污染物的吸附劑，以含鐵固廢、煤矸石以及粘結劑為主要原料，利用不同原料組分間的協同作用，同時經自然養護后產生粗糙的吸附劑表面，在物理和化學的共同作用下，可實現對全氟化合物和多環芳烴等有機污染物的共吸附，具有成本低廉、工藝簡便及吸附效率高的特點。

發明內容

本發明提供了一種基于含鐵固廢的免燒型去除水體有機污染物的吸附劑，該吸附劑具有成本低廉、工藝簡便及吸附效率高的優點。

本發明所采用的技術方案如下：

一種基于含鐵固廢的免燒型去除水體有機污染物的吸附劑，該吸附劑以含鐵固廢、煤矸石以及粘結劑為主要原料，經干混、濕混、擠壓成型、自然養護后，制備得到免燒型去除水體有機污染物的吸附劑；原料中各組分的質量百分比為：含鐵固廢45～85％,煤矸石5～20％，粘結劑10～35％；所述含鐵固廢的質量組成為：SiO₂：55～75％；Fe₂O₃：10～15％；TiO₂：5～10％；MgO：5～10％；有機質：3～5％，其他：2～5％；上述原料無需進行高溫焙燒即可實現對水體中有機污染物的高效吸附。

原料中含鐵固廢、煤矸石和粘結劑的粒度均為120～300目。

所述粘結劑為水泥、水玻璃或粘土等。

所述有機污染物為全氟化合物、多環芳烴或有機磷等中的一種或多種。

上述免燒型去除水體有機污染物的吸附劑的制備方法的具體步驟是：

(1)干混：將含鐵固廢、煤矸石和粘結劑磨碎過120～300目篩，并按照一定比例混勻，并靜置3～5min。

(2)濕混：將混合物料加入攪拌器中，按液固比1:10～1:5加入水，在60～120r/min的攪拌速率下，攪拌5-10min，直至物料充分混合。