[發明專利]一種蘆竹生物炭的制備方法和污水處理方法

在審

• 申請號: 202111129894.0
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113663645A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 晏鵬;朱晗霄;郭勁松;陳猷鵬;方芳;施洪鑫
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/52;C02F3/10;C02F3/32;C02F101/10
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 萬霞

本發明公開了一種蘆竹生物炭的制備方法和污水處理方法，該制備方法包括以下步驟：將蘆竹秸稈洗凈，然后剪切成（1~2）cm×（4~5）cm小片，在70~80℃下烘干后備用；然后將蘆竹秸稈放置在恒溫搖床內，再依次用質量分數為0.75~2.5%的NaOH溶液和濃度為0.01~0.2 mol/L CaCl₂溶液對蘆竹秸稈進行浸漬改性，然后將經浸漬的蘆竹秸稈烘干；最后將蘆竹秸稈置于馬弗爐中，以5~10℃/min的升溫速率升至450~700，℃，碳化1.5~3h，自然冷卻至室溫后取出，粉碎后過50~80目篩子，即得到所述蘆竹生物炭。該制備方法能實現蘆竹秸稈的資源化利用，同時制得的蘆竹生物炭具有高比表面積，能有效吸附污水中的磷。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，特別涉及一種蘆竹生物炭的制備方法和污水處理方法。

背景技術

生物炭是生物質在絕氧的條件下升溫熱解后生成的富碳產物，含碳量高，具有高度芳香化的結構，結構穩定。其吸附能力較強，可以吸附水體、土壤中的重金屬、有機污染物，是一種良好的吸附劑。但目前市面上的普通生物炭的比表面積不是很高，且其對于污水中的磷吸附能力不太理想。

長期以來，人工濕地的填料都需要購買，且要想實現人工濕地的長期穩定運行，就需要定期收割濕地植物，但收割的植物也很少用于資源化利用。我國作為農業大國，磷資源緊張的問題也需要解決。如何更好地利用人工濕地中定期收割的植物，將其重新利用于濕地的填料使用，同時更好的回收污水中的磷用于農業生產，還需要本領域的技術人員進行進一步研究。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的就在于提供一種蘆竹生物炭的制備方法和污水處理方法，該制備方法能實現蘆竹秸稈的資源化利用，同時制得的蘆竹生物炭具有高比表面積，能有效吸附污水中的磷。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種蘆竹生物炭的制備方法，包括以下步驟：

（1）預處理：將蘆竹秸稈洗凈，然后剪切成（1~2）cm×（4~5）cm小片，在70~80 ℃下烘干后備用；

（2）浸漬：將步驟（1）得到的蘆竹秸稈放置在恒溫搖床內，再依次用質量分數為0.75~2.5%的NaOH溶液和濃度為0.01~0.2 mol/L CaCl₂溶液對蘆竹秸稈進行浸漬改性，然后將經浸漬的蘆竹秸稈烘干；

（3）碳化：將步驟（2）得到的蘆竹秸稈置于馬弗爐中，以5~10 ℃/min的升溫速率升至450~700 ℃，碳化1.5~3 h，自然冷卻至室溫后取出，粉碎后過50~80目篩子，即得到所述蘆竹生物炭。

進一步地，步驟（2）中恒溫搖床的溫度為20~25 ℃，轉速為150~300 r/min。

進一步地，NaOH溶液的質量分數為1.25~1.75 %，浸漬比為4.50~5.50 mL/g，浸漬時間為1.5~2.5 h。

進一步地，CaCl₂溶液的濃度為0.09~0.15 mol/L，浸漬比為4.50mL/g~5.50 mL/g，浸漬時間為1.5~2.5 h。

進一步地，碳化溫度為550~600℃，碳化時間為2~2.5 h。

一種污水處理方法，污水流經人工濕地，所述人工濕地內設有填料，以除去污水中的污染物，所述填料為前面所述的制備方法制得蘆竹生物炭。

進一步地，所述污水的pH小于6。

進一步地，所述人工濕地內種植有蘆竹。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：