[發(fā)明專利]一種利用廚余垃圾處理污水中重金屬離子的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011484648.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN112607815A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑜;賀根良;袁善錄;徐宏偉;韋孫昌;謝欣馨;曾梅;戴愛軍;張曉慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安元?jiǎng)?chuàng)化工科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/28
• 分類號(hào): C02F1/28;B01J20/20;B01J20/30;C10B53/00;C02F101/20
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 馬小燕

本發(fā)明公開了一種利用廚余垃圾處理污水中重金屬離子的方法，該方法包括：一、將廚余垃圾洗凈烘干后粉碎得到破碎物；二、將破碎物碳化得到碳化物；三、將碳化物活化得到活化物；四、將活化物依次進(jìn)行堿洗和酸洗，經(jīng)洗滌干燥后得到活性炭；五、將活性炭放置于含重金屬離子的污水中進(jìn)行吸附。本發(fā)明通過水蒸氣活化法聯(lián)合脫灰工藝兩步造孔，去除了活化物中的灰分得到活性炭，增加了活性炭中的孔數(shù)量，改善了活性炭中的孔結(jié)構(gòu)，增加了活性炭中的比表面積，極大地提高了活性炭的吸附性能，實(shí)現(xiàn)利用廚余垃圾處理污水中重金屬離子的目的，且具有良好適用性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市廢棄物的資源化利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于垃圾資源化處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用廚余垃圾處理污水中重金屬離子的方法。

背景技術(shù)

水體重金屬離子的污染問題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，水體中重金屬離子較強(qiáng)的毒性和致癌性，嚴(yán)重威脅著人類的健康，高效去除重金屬離子是保證健康水質(zhì)的前提。常見的重金屬離子的去除方法有化學(xué)沉淀法、離子交換法、電解法等，其中吸附法是最常見的方法，該方法操作簡單、高效、節(jié)能、環(huán)保等，在實(shí)際應(yīng)用中具有較好的發(fā)展前景。

近年來，許多研究者們紛紛投身于吸附材料的開發(fā)，比如碳質(zhì)類、礦物類、有機(jī)高分子材料、復(fù)合型吸附材料等，碳質(zhì)類吸附材料如活性炭、碳納米管等來源廣泛、制備過程簡單、價(jià)格廉價(jià)，備受市場歡迎。活性炭是最常見的吸附材料，傳統(tǒng)的活性炭主要以煤為制備原料，隨著生態(tài)資源格局的變化，生物質(zhì)變?yōu)橐环N比較新興的制備原料。

生物質(zhì)種類繁多，并不是所有的生物質(zhì)都適用于活性炭的制備。生物質(zhì)原料灰分的含量與活性炭的性質(zhì)密切相關(guān)，灰分較低的生物質(zhì)制備的活性炭其空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，物化性質(zhì)穩(wěn)定，吸附效果較好，所以目前用于制備活性炭的生物質(zhì)多為秸稈、木屑、塑料、紡織廢棄物等灰分含量低的生物質(zhì)，而廚余垃圾作為生物質(zhì)的重要組成部分，因其高灰分含量在活性炭制備方面一直是個(gè)難題。

常規(guī)的活性炭制備方法包括化學(xué)藥品活化法、強(qiáng)堿活化法、氣體活化法、水蒸氣活化法四類。盡管這些方法已經(jīng)很成熟，在活性炭制備領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，但這些方法仍然存在一定的局限性，對(duì)于廚余垃圾這種灰分含量高的材料，仍然無法成為合適的制備方法。如何在制備方法上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使廚余垃圾能夠轉(zhuǎn)化成性能優(yōu)良的吸附材料，進(jìn)而用于重金屬離子的去除，是促進(jìn)活性炭領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，也是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)廚余垃圾資源利用的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用廚余垃圾處理污水中重金屬離子的方法。該方法通過水蒸氣活化法聯(lián)合脫灰工藝進(jìn)行兩步造孔，增加了活性炭中的孔數(shù)量，改善了活性炭中的孔結(jié)構(gòu)，增加了活性炭中的比表面積，從而極大地提高了活性炭的吸附性能，提高了活性炭對(duì)重金屬離子的吸附效果，實(shí)現(xiàn)利用廚余垃圾處理污水中重金屬離子的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種利用廚余垃圾處理污水中重金屬離子的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將廚余垃圾洗凈烘干，然后進(jìn)行粉碎，得到破碎物；所述破碎物的粒度為60～100目；

步驟二、將步驟一中得到的破碎物進(jìn)行碳化，冷卻后得到碳化物；所述碳化的溫度為350℃～550℃，時(shí)間為2h～6h；

步驟三、將步驟二中得到的碳化物放置于管式爐中并通入水蒸氣進(jìn)行活化，冷卻后得到活化物；所述活化的溫度為800℃～1000℃，時(shí)間為60min～120min，水蒸氣的通入流量為2mL/min～5mL/min；

步驟四、將步驟三得到的活化物先進(jìn)行堿洗，然后進(jìn)行酸洗，再用蒸餾水洗滌至中性，經(jīng)干燥后得到活性炭；所述堿洗的溫度為150℃～200℃，時(shí)間為60min～120min；所述酸洗的溫度為60℃～80℃，時(shí)間為60min～120min；

步驟五、將步驟四中得到的活性炭放置于含重金屬離子的污水中進(jìn)行吸附；所述吸附的時(shí)間為8h～12h。