一種廢水處理用活性碳的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種廢水處理用活性碳的制備方法，用磷酸浸泡-微波輻照的方法對(duì)鋸末熱解炭進(jìn)行改性制備活性碳，首先用蒸餾水清洗鋸末熱解炭并烘干，過(guò)篩，再按浸漬比(固液比)為1:4-1:6用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％-60％的磷酸浸泡，然后將浸泡后的鋸末熱解炭直接放入微波爐輻照使熱解炭充分活化，成為活性碳，之后將活性碳用10％的HCl溶液于80℃水浴2h以去除灰分，最后清洗至中性，烘干，即得活性炭。改性后活性碳的吸附性能大大提高，能有效吸附處理廢水中的有害物，由于使用的原料是廢棄的鋸末熱解炭，來(lái)源豐富，廉價(jià)易得，不僅降低了廢水處理成本，而且有效利用了廢物，減少了鋸末和熱解炭的排放量，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源。
【專利說(shuō)明】
-種廢水處理用活性碳的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及活性碳制備領(lǐng)域，尤其是一種廢水處理用活性碳的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 廢水、廢氣、廢渣是環(huán)境污染的Ξ大罪魅禍?zhǔn)祝瑥U水作為"Ξ廢"之一，主要產(chǎn)生于 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。工業(yè)廢水含有工業(yè)生產(chǎn)中所含有的原料，產(chǎn)生的中間體等廢物，其產(chǎn)量大， 色度深、成分復(fù)雜、有毒物含量高，給廢水處理帶來(lái)一定困難。
[0003] 工業(yè)廢水的處理方法主要有四種：化學(xué)處理法、物理處理法、物理化學(xué)處理法和生 物處理法。吸附法是一種物理的處理方法，它是用多孔性的固體吸附劑將水樣中的一種或 者多種組分吸附到固體表面，從而達(dá)到凈化廢水的目的。吸附到固體表面的有害物質(zhì)可W 通過(guò)適宜的溶液或高溫加熱進(jìn)行解吸，從而使吸附劑可W重復(fù)利用。吸附劑的種類很多，活 性碳是其中的一種，活性碳對(duì)廢水中的有機(jī)物質(zhì)有很高的去除率，然而商業(yè)活性碳價(jià)格昂 貴，不適于大規(guī)模使用。因此，如何制備一種既經(jīng)濟(jì)又有效且環(huán)保的活性碳吸附劑成為當(dāng)前 業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
[0004] 銀末是木材加工中產(chǎn)生的一種廢棄物，我國(guó)是一個(gè)林業(yè)資源并不發(fā)達(dá)的國(guó)家，將 廢棄的銀末加 W有效利用不僅符合環(huán)保的理念，而且能帶來(lái)有益的經(jīng)濟(jì)效果。銀末可用于 開(kāi)發(fā)許多有益于人們生產(chǎn)和生活的產(chǎn)品，將銀末進(jìn)行熱解可W產(chǎn)生熱解油和熱解氣，熱解 油和熱解氣廣泛用于生活和生產(chǎn)的能源供應(yīng)，同時(shí)銀末熱解產(chǎn)生的熱解炭仍可W加 W利 用，如用作吸附劑。此時(shí)熱解炭的吸附性能非常有限，如何提高熱解炭的吸附性能成為制備 廉價(jià)高效吸附劑的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]針對(duì)目前商業(yè)活性碳吸附劑價(jià)格昂貴，使廢水處理成本增加，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)負(fù) 擔(dān)的問(wèn)題，本發(fā)明利用憐酸浸泡和微波福照聯(lián)合法對(duì)銀末熱解炭進(jìn)行有效改性，改性之后 成為活性碳，改性后的銀末熱解炭（即活性碳）吸附性能大大提高，能有效處理工業(yè)廢水， 尤其是有機(jī)工業(yè)廢水，降低了廢水處理成本，有效減輕了企業(yè)負(fù)擔(dān)。本發(fā)明的目的在于提供 一種廢水處理用活性碳的制備方法，改善企業(yè)處理廢水成本高的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中：首先將銀末熱解炭進(jìn)行清洗并烘干，過(guò)篩，再 按浸潰比（固液比）用憐酸浸泡，然后將浸泡后的銀末熱解炭直接放入微波爐福照使熱解 炭充分活化，成為活性碳，之后將活性碳用10%的HC1溶液于80°C水浴化W去除灰分，最 后清洗至中性，烘干，即得活性炭。
[0007] 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用W下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[000引前述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中，用蒸饋水清洗熱解炭和活性碳。 [0009] 前述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中，烘干時(shí)溫度應(yīng)低于55。優(yōu)選 50 °C。
[0010] 前述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中，過(guò)篩后選擇粒徑為60目-80目 的銀末熱解炭。
[0011] 前述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中，所述浸潰比（固液比）為 1:4-1:6,優(yōu)選 1:5。
[0012] 前述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中，所述憐酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40% -60%，優(yōu)選 50%。
[0013] 前述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中，微波時(shí)間為2min-4min，微波功 率為 380W-540W。
[0014] 借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明一種廢水處理用活性碳的制備方法，至少具有下列優(yōu) 點(diǎn)及有益效果：銀末熱解炭來(lái)源豐富，廉價(jià)易得，將銀末熱解炭改性后制成高效活性碳吸附 劑，用于廢水處理，不僅降低了廢水處理成本，減輕了企業(yè)負(fù)擔(dān)，而且有效利用了廢物，減少 了銀末和熱解炭的排放量，保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了資源。
[0015] 憐酸浸泡-微波福照法改性銀末熱解炭制備活性碳的機(jī)理在于：憐酸具有強(qiáng)烈的 吸水性和脫水性，熱解炭在憐酸的浸泡下發(fā)生強(qiáng)烈的脫水，氨元素和氧元素 W水的形式脫 除，使得熱解炭的碳?xì)埩袈侍岣叨l(fā)生碳化；微波的穿透性極強(qiáng)，憐酸浸泡后的熱解炭在微 波的作用下整個(gè)樣品從外到內(nèi)發(fā)生活化，在一定的微波功率下，憐酸緩慢地氧化侵蝕炭體 造孔，若微波功率過(guò)高，憐酸逐步分解成氣體逸出，炭體會(huì)失去憐酸的保護(hù)而燒失，造成活 性碳產(chǎn)率偏低。熱解炭和憐酸的浸潰比（固液比）是影響活性碳吸附性能的重要因素。浸 潰比過(guò)大，憐酸量少不足W使熱解炭發(fā)生碳化活化，浸潰比過(guò)小，憐酸量大使熱解炭發(fā)生過(guò) 度的碳化活化，使內(nèi)部出現(xiàn)大孔，造成比表面積下降，影響吸附性能。因此選擇合適的改性 的工藝條件非常重要。
[0016] 上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予W實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，W下特舉較佳實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0017] (無(wú)）
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，W下結(jié) 合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種廢水處理用活性碳的制備方法其【具體實(shí)施方式】、 步驟及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0019] 本發(fā)明一種廢水處理用活性碳的制備方法，其制備過(guò)程如下：將銀末熱解炭用蒸 饋水浸泡2地，每隔化換一次水，然后在烘箱中烘干至恒重。將銀末熱解炭過(guò)篩，選擇粒徑 為60-80目的銀末熱解炭作為原料。每次稱取O.lg熱解炭于相鍋中，按照設(shè)計(jì)的浸潰比 (固液比）加入一定體積一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的憐酸溶液浸泡2地，然后用微波在設(shè)計(jì)的功率下照 射一段時(shí)間，使熱解炭充分活化。將所得產(chǎn)品用10%的HC1溶液于80°C水浴化W去除灰 分，然后用蒸饋水洗至中性，烘干，即得活性炭。
[0020] 更詳細(xì)地，前述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中，烘干時(shí)溫度應(yīng)低于 55°C，優(yōu)選 50°C。
[0021] 優(yōu)選地，前述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其中，所述浸潰比（固液 比）為1:4-1:6,優(yōu)選1:5 ;所述憐酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%-60 %，優(yōu)選50 % ;所述微波時(shí)間為 2min-4min，微波功率為 380W-540W。
[0022] W下結(jié)合較佳實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0023] 產(chǎn)率計(jì)算公式
[0024] 丫表示改性熱解炭的產(chǎn)率，為制備所得的銀末活性炭的質(zhì)量（單位：g)，mA 表示原料銀末熱解炭的質(zhì)量（單位：g)。
[00巧]吸附量計(jì)算公式：
[0026] Qe為單位吸附量（單位：mg g 1)，C〇為溶液的初始濃度（單位：mg L 1)，Ce為平衡 濃度（單位:mg L 1)，V是吸附時(shí)溶液的體積（單位：L)，m為吸附時(shí)活性炭的質(zhì)量（單位： 呂)。 陽(yáng)〇27] 實(shí)施例1
[0028] 稱取O.lg銀末熱解炭，按照憐酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%，浸潰比1 : 5,微波時(shí)間2min的 條件，改變微波功率，制備活性碳，結(jié)果如表1所示：
[0029] 表1微波功率對(duì)制備的活性碳吸附性能的影響
[0030]
陽(yáng)0川 實(shí)施例2 陽(yáng)03引稱取0.1 g銀末熱解炭，按照憐酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%，浸潰比1 : 5,微波功率380W的 條件，改變微波時(shí)間，制備活性碳，結(jié)果如表2所示：
[0033] 表2微波時(shí)間對(duì)制備的活性碳吸附性能的影響
[0034]
[0035] 實(shí)施例3
[0036] 稱取0.1 g銀末熱解炭，按照浸潰比1 : 5,微波功率380W，微波時(shí)間2min的條件， 改變憐酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，制備活性碳，結(jié)果如表3所示：
[0037] 表3憐酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)制備的活性碳吸附性能的影響
[0038]
[0039] 實(shí)施例4
[0040] 稱取0.1 g銀末熱解炭，按照微波功率380W，微波時(shí)間2min，憐酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50% 的條件，改變浸潰比，制備活性碳，結(jié)果如表4所示：
[0041] 表4浸潰比對(duì)制備的活性碳吸附性能的影響
[0042]
[0043] W上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已W較佳實(shí)施例掲露如上，然而并非用W限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述掲示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾 為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì) W上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種廢水處理用活性碳的制備方法，其特征在于其包括以下步驟： (1) 首先將鋸末熱解炭進(jìn)行清洗并烘干，過(guò)篩； (2) 按浸漬比用磷酸浸泡； (3) 將浸泡后的鋸末熱解炭直接放入微波爐輻照使熱解炭充分活化，成為活性碳； (4) 將活性碳用10%的HCl溶液于80°C水浴2h以去除灰分； (5) 將步驟（4)所得活性碳清洗至中性，烘干即可。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其特征在于用蒸餾水清 洗熱解炭和活性碳。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其特征在于烘干時(shí)溫度 應(yīng)低于55°C，優(yōu)選50°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其特征在于過(guò)篩后選擇 粒徑為60目-80目的鋸末熱解炭。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其特征在于所述浸漬比 為 1:4-1:6,優(yōu)選 1:5。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其特征在于所述磷酸質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為40 % -60 %，優(yōu)選50 %。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水處理用活性碳的制備方法，其特征在于微波時(shí)間為 2min-4min，微波功率為 380W-540W。
【文檔編號(hào)】C01B31/12GK105905897SQ201510385462
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日
【發(fā)明人】裴曉輝
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)名力科技開(kāi)發(fā)有限公司