[發明專利]凈化富營養化水體的方法、活化蕎麥殼生物炭及制備方法

有效

• 申請號: 202010160414.6
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111229165B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 侯嬪;范業承;岳燁;林智煒;張瑜;邵天華;張歡歡
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王麗莎

本申請涉及污水處理領域，具體而言，涉及一種凈化富營養化水體的方法、活化蕎麥殼生物炭及制備方法。將磷酸浸漬后的蕎麥殼混合液加熱發生炭化反應，使蕎麥殼活化，然后將活化蕎麥殼生物炭粉碎為粉末狀。采用粉末狀的活化蕎麥殼生物炭與富營養化水體混合反應能夠同時吸附富營養化水體中的藍藻、葉綠素a以及COD。活化蕎麥殼生物炭表面極性較強的含氧官能團能夠與藍藻中的氨基發生靜電吸附。活化蕎麥殼生物炭中豐富的孔結構以及極多的中孔，能夠協同增效提高吸附作用。活化蕎麥殼生物炭的酸性含氧官能團也能夠吸附COD中的負電性的物質，實現同時吸附富營養化水體中的藍藻、葉綠素a以及COD，從而極大地提高吸附效率。

技術領域

本申請涉及污水處理領域，具體而言，涉及一種凈化富營養化水體的方法、活化蕎麥殼生物炭及制備方法。

背景技術

近年來，隨著含氮、磷元素等化學藥劑的大量使用與排放，人工和天然水體的富營養化問題日益嚴重，這不僅會引起藍藻等水生植物的大量繁殖、水體的透明度下降，而且會導致水質惡化、水生生物死亡，甚至導致湖泊生態系統被破壞。

目前，針對富營養化水體中藍藻、葉綠素a和COD的去除方法主要有生物法、化學法和物理法。針對COD的去除方法主要有混凝、納濾和活性炭吸附等方法。然而生物法中植物或微生物的培養受氣候等因素影響且可能對生物群落造成影響；化學法耗藥量大且會造成二次污染；物理法成本較高、對小分子有機物的去除效果很有限。而活性炭吸附是可同時去除藍藻和COD的方法。

但是目前，活性炭吸附方法存在的主要問題是活性炭對藍藻、葉綠素a和COD的去除率較低且制備活性炭的原材料成本較高。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種凈化富營養化水體的方法、活化蕎麥殼生物炭及制備方法。

第一方面，本申請提供一種凈化富營養化水體的方法，包括：

將磷酸浸漬后的蕎麥殼混合液加熱發生炭化反應，使蕎麥殼活化得到活化蕎麥殼生物炭，然后將活化蕎麥殼生物炭粉碎為粉末狀；

采用粉末狀的活化蕎麥殼生物炭與富營養化水體混合。

該方法能夠同時吸附富營養化水體中的藍藻、葉綠素a以及COD。活化蕎麥殼生物炭的酸性含氧官能團與藍藻中的氨基發生化學反應，形成化學鍵。活化蕎麥殼生物炭豐富的孔結構以及極多的中孔，能夠協同增效提高吸附作用。活化蕎麥殼生物炭的酸性含氧官能團也能夠吸附COD中的負電性的物質，實現同時吸附富營養化水體中的藍藻、葉綠素a以及COD，從而極大地提高吸附效率。

第二方面，本申請提供一種能夠凈化富營養化水體的活化蕎麥殼生物炭的制備方法，將磷酸浸漬后的蕎麥殼混合液加熱發生炭化反應，使蕎麥殼活化，然后將活化蕎麥殼生物炭粉碎為粉末狀。

該方法制備步驟簡單，在采用磷酸浸漬蕎麥殼時，不需要調節pH值和含水率。該方法選用蕎麥殼作為生物質炭的原料，成本較低，經濟性高。采用該方法制得的活化蕎麥殼生物炭能夠同時吸附去除富營養化水體中的藍藻、葉綠素a以及COD。去除效率高，去除效果好。

第三方面，本申請提供一種能夠凈化富營養化水體的活化蕎麥殼生物炭，

活化蕎麥殼生物炭的原料為蕎麥殼；

可選地，活化蕎麥殼生物炭對于葉綠素a的去除效果能夠達到88.64％；

活化蕎麥殼生物炭對于藍藻的去除效果能夠達到80.18％；

活化蕎麥殼生物炭對于COD的去除效果能夠達到99.4％。

該活化蕎麥殼生物炭能夠同時吸附去除富營養化水體中的藍藻、葉綠素a以及COD。去除效率高，去除效果好。

附圖說明