CN108854959A - 一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法及其应用，其具体为：将剩余污泥自然风干，粉碎，过筛；然后置于恒温干燥，粉碎研磨过筛得到干污泥粉末；再将干污泥粉末碳化，去除杂质，得到负载的基底材料；最后将基底材料浸泡在FeSO4·7H2O溶液中，并往里滴加还原剂溶液，最终制得用于去除水体中三价锑的纳米零价铁污泥基生物质炭。本发明制备方法生产成本低、制备过程简单、生产效率高且有利于大规模生产，制备的纳米零价铁污泥基生物质炭比表面积大、稳定性高、孔隙结构丰富、表面官能团和吸附位点多、对目标污染物去除能力强，且首次应用于吸附去除水体中Sb(III)，其吸附能力强、吸附量大、吸附效果稳定、操作简单、处理周期短、易于分离回收。

Description

一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法及其应用。
背景技术
众所周知，锑是一种有毒的金属元素，许多研究证明锑及其化合物对生物及人体具有慢性毒性和致癌性。锑的毒性与砷的毒性相似，毒性属于中等。不管对于生物还是人类，如果过量地摄入锑可能会导致死亡。在自然界中，金属锑的化合物种类多样，目前被人类鉴识的就高达170多种，主要以无机锑化合物和有机锑化合物两种形式存在，但实际上生活中含锑的化合物主要以三价和五价两种价态的化合物普遍存在于环境中。纯锑的外表面呈现蓝白色的金属光泽，且无毒性，但是其化合物对人体具有很强的生物毒性。经研宄表明，对于锑的生物毒性，无机锑化合物大于有机锑化合物，而在锑化合物中三价锑毒性远大于五价锑毒性。
鉴于锑的毒性及危害，国内外学者对除锑的技术进行了大量探索和研究。目前含锑废水的处理方法主要有混凝沉淀法、离子交换法、膜分离法和吸附法等。其中吸附法是处理有毒金属的一种重要方法，以其成本低廉、运行方便、易于管理等特点，已成为广泛采用的方法。然而吸附法中通常以活性炭作为吸附剂，该吸附剂成本较高，分散在水体中的活性炭材料难以回收再利用，无法被广泛使用。
生物质炭是指废弃生物质在厌氧或缺氧的条件下热裂解产生的含炭物质，被认为是能源生产和环境修复应用方面的多功能材料。但未经修饰的污泥基生物质炭由于比表面积较小，所能提供的吸附位点有限，从而对废水中的污染物质的吸附去除能力较差。而且，生物质炭颗粒粒径很小，难于回收利用，可能会造成二次污染，在一定程度上限制了它的使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有方法的缺陷，提供一种制备方法简单、易于操作的纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，进而提供一种吸附能力强、容重小、比表面积大、稳定性高的纳米零价铁污泥基生物质炭，以及提供一种纳米零价铁污泥基生物质炭吸附水体中有毒金属Sb(III)的应用，其具有去除率高、吸附效果稳定、易于分离管理等特点。
为实现上述目的，本发明提供了一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将剩余污泥进行自然风干，去除较大的杂质颗粒后进行粉碎，过50～70目筛；
(2)将经上述(1)处理的污泥于恒温鼓风干燥箱95℃～115℃烘干至恒重，粉碎研磨后过60～100目筛，得到干污泥粉末；
(3)将上述(2)得到的干污泥粉末进行碳化，并用盐酸溶液去除其中的杂质，得到作为负载基底材料的污泥基生物质炭；
(4)将步骤(3)得到的污泥基生物质炭浸泡在配好的FeSO4·7H2O溶液中，并往里滴加NaBH4还原剂溶液将Fe(II)还原成零价铁，最终制得纳米零价铁污泥基生物质炭。
所述步骤(3)具体为：
a.将干污泥粉末置于坩埚中，于马弗炉中300℃～700℃下的厌氧环境中煅烧0.5h～1.5h，马弗炉的升温速度为5℃/min～15℃/min；
b.步骤a的热解反应结束后，待坩埚冷却至室温后取出，并将碳化后的污泥基生物质炭粉碎研磨过100目筛；
c.配置浓度为0.1mol/L～2.0mol/L HCl溶液，将经步骤b处理的污泥基生物质炭浸泡在盐酸溶液中处理8h～16h，且质量体积比为1g:(80～120)mL，之后用蒸馏水洗至中性，于70℃～100℃恒温鼓风干燥箱中烘干，再用研钵研磨并过100目筛储存，即得作为负载基底材料的污泥基生物质炭。
所述步骤(4)具体为：
a.配置250mL浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的FeSO4·7H2O溶液，将0.1g～1.5g步骤(3)得到的污泥基生物质炭与所配的FeSO4·7H2O溶液进行超声混合，超声时间为1min～10min，超声频率为40HZ～60HZ，得到混合溶液；
b.调节混合溶液pH为4.0～6.0，并通入N230min～1.5h排除混合溶液中的溶解氧；
c.配置250mL浓度为0.01mol/L～0.2mol/L NaBH4还原剂溶液，在厌氧环境中并在磁力搅拌的条件下，以2mL/min～6mL/min的速度逐滴加入经上述步骤b处理的混合溶液中，滴加完继续在密闭的室温条件下磁力搅拌10min～50min，过滤后分别用100mL～300mL的无水乙醇(使用前先通入N230min～1.5h)洗涤三次，将残渣过滤后于真空干燥箱80℃～110℃下真空干燥，后用研钵研磨并过100目筛，即得到纳米零价铁污泥基生物质炭(NZVI-SBC)。
所述污泥基生物质炭与Fe的质量比为1:(0～2)。
所述FeSO4·7H2O与NaBH4的摩尔比为1:(1～3)。
为实现上述目的，本发明提供一种利用上述方法制备的纳米零价铁污泥基生物质炭。
为实现上述目的，本发明还提供了一种所述纳米零价铁污泥基生物质炭在去除水体中Sb(III)的应用，其方法为：将所述纳米零价铁污泥基生物质炭与含Sb(III)的水体混合，调节混合水体的pH为4～7进行振荡吸附即可。
当吸附剂量为0.05g/L～2.0g/L，水体中Sb(III)初始浓度为10mg/L～200mg/L时，振荡吸附的温度为298K～318K，转速为100r/min～200r/min，时间为3h，对有毒金属Sb(III)的去除率高达96.92％。
上述纳米零价铁污泥基生物质炭中，铁的原子百分数为10.05％～20.55％，质量分数为40.55％～55.05％；所述纳米零价铁污泥基生物质炭的比表面积为40.01m2/g～68.05m2/g；所述的纳米零价铁污泥基生物质炭的孔径为1.12nm～2.51nm；所述的纳米零价铁污泥基生物质炭的平均孔体积为0.001cm3/g～0.015cm3/g。
与现有技术相比，本发明的优点是：
(1)本发明制备的纳米零价铁污泥基生物质炭具有磁性好、比表面积大、稳定性高、孔隙结构丰富、表面吸附官能团和吸附位点多、对目标污染物去除能力强等优点。
(2)本发明提供的纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法的成本低、制备简单、操作容易、生产效率高且有利于大规模生产。剩余污泥具有价格低廉、来源广泛等特点，而大量的污泥随意外运、简单填埋或被弃置，不但占用大量土地，还会造成严重的二次污染以及引发新的环境问题，给生态环境带来了隐患。因此，本发明以剩余污泥作为生物质炭的制备原料，让污泥由低价值废物转变成为高使用价值的生物质炭，不但更好地保护环境、节约了能源，而且还从根本上解决了污泥处理处置这一环境难题。由于生产原料污泥的廉价而大大消减生物质炭的生产成本，从而实现了污泥的变废为宝及其资源的循环再利用，为污泥的资源化利用寻求了更有效的途径。
(3)本发明中的纳米零价铁污泥基生物质炭对于吸附去除水体中的Sb(III)，通过离子交换作用，络合作用以及孔道扩散作用有效快速地吸附去除水体中的Sb(III)，具有吸附能力强、吸附效率高、吸附量大、操作简单、处理周期短、易于分离回收等优点，本发明的纳米零价铁污泥基生物质炭对Sb(III)的吸附去除能力较强，最大去除率可达96.92％，去除效果显著高于未负载纳米零价铁的污泥基生物质炭以及其他吸附材料。
附图说明
图1为本发明实施例1中不同温度制备的污泥基生物质炭(A)和不同温度制备的纳米零价铁污泥基生物质炭(B)吸附去除水体中Sb(III)时对应的“吸附时间-去除率”关系图；
图2为本发明实施例2中的污泥基生物质炭SBC(A)和纳米零价铁污泥基生物质炭NZVI-SBC(B)的SEM图；
图3为本发明实施例2中的SBC(A)和NZVI-SBC(B)的EDAX-Mapping图；
图4为本发明实施例2中的SBC(A)和NZVI-SBC(B)的TEM图；
图5为本发明实施例2中的SBC和NZVI-SBC的FTIR图；
图6为本发明实施例2中的SBC(A)和NZVI-SBC(B)的Fe2p元素的窄区扫描图；
图7为本发明实施例3中NZVI-SBC吸附去除水体中Sb(III)时对应的“吸附剂投加量-去除率”关系图；
图8为本发明实施例4中NZVI-SBC吸附去除水体中Sb(III)时对应的“吸附时间-去除率”关系图；
图9为本发明实施例5中NZVI-SBC吸附去除水体中Sb(III)时对应的“初始浓度-去除率”关系图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明中的技术方案作进一步说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行等同替换或者修改，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1
一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，由剩余污泥碳化，碳化后经HCl溶液去除杂质的污泥基生物质炭(SBC)为载体，以纳米零价铁为活性成分，通过液相还原法将活性成分负载于载体上，制备纳米零价铁污泥基生物质炭(NZVI-SBC)，具体而言，包括以下步骤：
(1)剩余污泥的预处理：将剩余污泥进行自然风干，去除较大的杂质颗粒后进行粉碎，过60目筛；继续将风干的污泥于恒温鼓风干燥箱105℃下干燥12h，粉碎研磨过80目筛，得到干污泥粉末；
(2)污泥基生物质炭(SBC)的制备：将干污泥粉末置于瓷坩埚中，于马弗炉300℃、500℃、700℃下的厌氧环境中煅烧1h，马弗炉的升温速度为10℃/min，热解反应结束后，待坩埚冷却至室温后取出，并将碳化后的污泥基生物质炭粉碎研磨过100目筛；再将污泥基生物质炭浸泡在配置的1.0mol/L HCl溶液中处理12h，且质量体积比为1g:100mL，后用蒸馏水洗至中性，于85℃恒温鼓风干燥箱中烘干，后用玛瑙研钵研磨并过100目筛储存，即得作为负载基底材料的污泥基生物质炭，分别记为300SBC、500SBC、700SBC；
(3)纳米零价铁污泥基生物质炭(NZVI-SBC)的制备：配置250mL 0.054mol/LFeSO4·7H2O溶液，将0.756g污泥基生物质炭与所配的FeSO4·7H2O溶液超声混合，超声时间为5min，超声频率为50HZ，污泥基生物质炭与Fe的质量比为1:1，再调节混合溶液pH为5.0±0.2(用NaOH/HCl调)，并通N21h排除混合体系中的溶解氧；再配置250mL 0.108mol/LNaBH4还原剂溶液，在厌氧环境中并在磁力搅拌的条件下，以4mL/min的速度逐滴加到混合体系中，滴加完继续在密闭的室温条件下磁力搅拌30min，过滤后分别用200mL的无水乙醇(使用前通N21h)洗涤三次，将残渣过滤后于真空干燥箱95℃下真空干燥，后用玛瑙研钵研磨并过100目筛，得到纳米零价铁污泥基生物质炭，分别记为NZVI-300SBC、NZVI-500SBC、NZVI-700SBC。
分别称取0.02g实施例1中制备的污泥基生物质炭(300SBC、500SBC、700SBC)和纳米零价铁污泥基生物质炭(NZVI-300SBC、NZVI-500SBC、NZVI-700SBC)，加入100mL 200mg/LSb(III)溶液放入聚乙烯塑料瓶中，溶液pH值为4.8±0.2，然后将聚乙烯塑料瓶放入恒温振荡箱中进行吸附实验，转速调至150r/min，温度设置为298K。在0min、10min、20min、30min、40min、60min、120min、180min、240min、300min时分别取上清液，通过原子荧光测定溶液中剩余Sb(III)的浓度，并计算六种材料对Sb(III)的去除率，结果如图1。
图1为本发明实施例1中不同温度制备的污泥基生物质炭(A)和不同温度制备的纳米零价铁污泥基生物质炭(B)吸附去除水体中Sb(III)时对应的“吸附时间-去除率”关系图。图1(A)是不同温度制备的300SBC、500SBC、700SBC分别对Sb(III)的去除效果对比图，这三种材料对Sb(III)的去除率都低于5％，相对来说500SBC对Sb(III)的去除效果最好，而300SBC对Sb(III)的去除效果最弱，去除率为2％左右。这可能是因为生物质炭的比表面积随煅烧温度的升高而增大，所以500SBC比300SBC对Sb(III)的吸附能力强，但是温度过高会破坏生物质炭的孔隙结构，可能导致内部孔道崩塌使其比表面积减小，所以700SBC对Sb(III)的吸附能力又次于500SBC。图1(B)是负载NZVI后的材料对Sb(III)的去除效果对比图，可以看出材料经过负载NZVI后对Sb(III)的去除率显著上升，三种吸附剂材料对Sb(III)的去除效果顺序如下：NZVI-300SBC>NZVI-500SBC>NZVI-700SBC。其中(1)NZVI-300SBC对Sb(III)的去除率由未负载NZVI之前的2.03％提升至54.27％左右，提高了25倍左右；(2)NZVI-700SBC对Sb(III)的去除率(20.99％)是700SBC(2.65％)的10倍；(3)NZVI-500SBC对Sb(III)的去除率的提升相对不太明显，由原先的4.02％提升到26.57％，提高了7倍左右。从上述实验结果表明：本发明通过液相还原法将NZVI负载到污泥基生物质炭上，显著提高了其对Sb(III)的吸附能力，这可能是负载在生物质炭上的NZVI增加了其活性位点、比表面积、含氧官能团以及离子交换能力，使得其Sb(III)的去除能力增强，其中NZVI-300SBC对Sb(III)的去除效果最佳。
实施例2
一种通过实施例1中得出的对Sb(III)吸附效果最佳的材料(负载前记为SBC，负载后记为NZVI-SBC，以下实施例同)进行表征分析，具体包括以下步骤：
分别称取适量得实施例1中制备的SBC和NZVI-SBC进行扫描电子显微镜(SEM)分析、EDAX-Mapping分析、场发射透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、X光电子能谱(XPS)分析，结果分别如图2～6所示。
图2为本发明实施例1中制备的SBC(A)和NZVI-SBC(B)的SEM图。如图2(A)可知，未负载纳米零价铁的SBC表面颗粒团聚，分布不均匀，且颗粒表面光滑平坦，具有团状和块状结构。如图2(B)可知，负载纳米零价铁后的NZVI-SBC，从结构上看，沉积了许多明显的颗粒物在其表面上，且颗粒物分散均匀，说明Fe被成功地分散在其内部，有利于提高吸附剂的表面活性，较SBC具有较多的活性位点提供给污染物；从形貌上看，表面物质变得蓬松，犹如层层的絮状物，使得负载纳米零价铁后的NZVI-SBC比表面积更大，使得NZVI-SBC对污染物的去除能力更强。
图3为本发明实施例1中制备的SBC(A)和NZVI-SBC(B)的EDAX-Mapping图。如图3(A)可知，SBC主要组成元素包括C、O、Si、Al、N。如图3(B)可知，SBC经过负载纳米零价铁后，不仅改变了其形貌，同时也改变了其表面的化学性质，负载NZVI后的NZVI-SBC中O、Si、Al、N元素的含量相对减少，特征峰有所降低，而Fe元素的含量大大增加，说明Fe成功地被负载到SBC上，NZVI-SBC的Fe含量约为SBC的24倍，从Mapping图上可直观地观察到NZVI-SBC上的Fe含量远远多于SBC上的Fe。
图4为本发明实施例1中制备的SBC(A)和NZVI-SBC(B)的TEM图。从图4(A)中可以观察到，SBC呈块状结构。而从图4(B)中可知，纳米级别的零价铁颗粒粒径主要分布在1-100nm之间，可以看出经过负载后的NZVI-SBC中明显有颗粒物生成，颗粒物的直径大部分在30nm左右，说明零价铁被成功的负载在污泥基生物质炭上，且为纳米零价铁(NZVI)。
图5为本发明实施例1中制备的SBC和NZVI-SBC的FTIR图。由图5可知经过负载NZVI后的NZVI-SBC，在波长3415cm-1处的特征峰强度减弱了，这是因为负载过程中Fe与-OH结合在一起形成了FeOOH；同时，1640cm-1、1025cm-1和462cm-1三处的吸收峰较SBC也相对减弱了；波长为1442cm-1和539cm-1处的吸收峰较SBC相对增强，2927cm-1处的峰发生了偏移；2360cm-1处的吸收峰减弱了，说明在负载过程中洗去了游离在SBC表面的Si4+；在794cm-1附近出现的新峰为FeOOH的特征峰，说明Fe被成功负载在SBC上。此结果表明本发明通过液相还原法将NZVI负载到污泥基生物质炭上，使污泥基生物质炭内部的含氧官能团有所增加。
图6为本发明实施例1中制备的SBC(A)和NZVI-SBC(B)的Fe2p元素的窄区扫描图。比较图6(A)和(B)可知，Fe2p元素发生了显著的变化，其Fe含量从0.873％增加至12.239％，NZVI-SBC中的Fe含量是SBC的14倍。另外，从图6(B)可知，结合能在706.8eV和720.1eV出现的两个肩峰为零价铁特征峰。此结果表明本发明通过液相还原法将NZVI负载到污泥基生物质炭上，使污泥基生物质炭的表面能和活性位点明显增加。
实施例3
一种纳米零价铁污泥基生物质炭在去除水体中Sb(III)的应用，具体包括以下步骤：
分别称取0.005g、0.01g、0.02g、0.05g、0.10g、0.20g实施例1中制备的吸附效果最佳的NZVI-SBC于聚乙烯塑料瓶中，加入100mL 10mg/L Sb(III)溶液(即吸附剂投加量分别为0.05g/L、0.1g/L、0.2g/L、0.5g/L、1.0g/L、2.0g/L)，溶液pH值为4.8±0.2，然后将聚乙烯塑料瓶放入恒温振荡箱中进行吸附实验，转速调至150r/min，温度设置为298K。待反应24h后取上清液，通过原子荧光测定溶液中剩余Sb(III)的浓度，并计算NZVI-SBC对Sb(III)的去除率，结果见图7。
由图7可知，当NZVI-SBC的投加量为0.05g/L～0.2g/L时，其对Sb(III)的去除率随其投加量越大而越高，这是因为最开始时NZVI-SBC内部富含丰富的孔道以及纳米零价铁(NZVI)本身具有较大的比表面积；当NZVI-SBC的投加量为0.2g/L～2.0g/L时，对Sb(III)的去除率基本不变，这是因为当NZVI-SBC达到饱和吸附量的时候，继续投加NZVI-SBC会由于NZVI易团聚以及易沉淀，影响材料在溶液中的分散性以及污染物和材料的接触面，可能会出现去除效果完全依靠表面吸附，当达到一定程度就会出现吸附平衡状态，或者是因为吸附Sb(III)后的NZVI-SBC质量会增加，可能会集聚在没有吸附Sb(III)的NZVI-SBC表面，这就导致NZVI-SBC内部孔隙结构出现阻塞现象，所以后面继续增加NZVI-SBC的量对Sb(III)的去除率也不会有所改善。因此选定0.2g/L为最佳的投加量。
实施例4
一种纳米零价铁污泥基生物质炭在去除水体中Sb(III)的应用，具体包括以下步骤：
称取0.02g实施例1中制备的吸附效果最佳的NZVI-SBC于聚乙烯塑料瓶中，加入100mL10mg/L Sb(III)溶液，溶液pH值为4.8±0.2，然后将聚乙烯塑料瓶放入恒温振荡箱中进行吸附实验，转速调至150r/min，温度设置为298K。分别在0min、5min、10min、20min、40min、1h、2h、4h、6h、8h、10h、24h时取上清液，通过原子荧光测定溶液中剩余Sb(III)的浓度，并计算NZVI-SBC对Sb(III)的去除率，结果见图8。
由图8可知，吸附时间在0min-20min范围内，NZVI-SBC对Sb(III)的吸附速度非常之快：一方面，是因为反应最开始的时候NZVI-SBC比表面积大，表面的附着位点都处于空着状态，当污染物此时靠近吸附剂时，就会迅速霸占这些位点，发生了物理吸附，另一方面是由于NZVI的介入，增加了生物质炭表面的活性和含氧官能团，使其与Sb(III)发生了离子交换反应，形成络合物而被去除，发生了化学吸附；吸附时间在20min-2h范围内，NZVI-SBC对Sb(III)的去除率依旧增加但是增加的速度比较慢：这是因为大部分的吸附位点己经被占据，并且官能团也经历了一段时间的反应，所以这段时间的吸附速度相对于反应初期阶段明显下降；吸附时间在3h后，NZVI-SBC对Sb(III)的去除率基本不变，即吸附反应达到平衡状态。
实施例5
一种纳米零价铁污泥基生物质炭在去除水体中Sb(III)的应用，具体包括以下步骤：
分别称取0.02g实施例1中制备的吸附效果最佳的NZVI-SBC于聚乙烯塑料瓶中，加入100mL不同初始浓度的Sb(III)溶液(0.1mg/L、1mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L)，溶液pH值为4.8±0.2，然后将聚乙烯塑料瓶放入恒温振荡箱中进行吸附实验，转速调至150r/min，温度设置为298K。待反应3h后取上清液，通过原子荧光测定溶液中剩余Sb(III)的浓度，并计算NZVI-SBC对Sb(III)的吸附容量以及去除率，结果见图9。
由图9可知，随着Sb(III)初始浓度的增加，NZVI-SBC对Sb(III)的去除率随初始浓度增大是下降的，这是由于溶液中的Sb(III)越来越多，NZVI-SBC上空着的吸附位点越来越少，这些还未被Sb(III)霸占的吸附位点数量与Sb(III)的增加量不成正比，也就是说随着Sb(III)含量的增加，NZVI-SBC上的吸附位点总会达到饱和状态。

Claims (9)

1.一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将剩余污泥进行自然风干，去除较大的杂质颗粒后进行粉碎，过50～70目筛；
(2)将经步骤(1)处理的污泥于恒温鼓风干燥箱95℃～115℃烘干至恒重，粉碎研磨后过60～100目筛，得到干污泥粉末；
(3)将步骤(2)得到的干污泥粉末进行碳化，并用盐酸溶液去除其中的杂质，得到作为负载基底材料的污泥基生物质炭；
(4)将步骤(3)得到的污泥基生物质炭浸泡在配好的FeSO4·7H2O溶液中，并往里滴加NaBH4还原剂溶液将Fe(II)还原成零价铁，最终制得纳米零价铁污泥基生物质炭。
2.根据权利要求1所述的一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：
a.将干污泥粉末置于坩埚中，于马弗炉中300℃～700℃下的厌氧环境中煅烧0.5h～1.5h，马弗炉的升温速度为5℃/min～15℃/min；
b.步骤a的热解反应结束后，待坩埚冷却至室温后取出，并将碳化后的污泥基生物质炭粉碎研磨过100目筛；
c.配置浓度为0.1mol/L～2.0mol/L HCl溶液，将经步骤b处理的污泥基生物质炭浸泡在盐酸溶液中处理8h～16h，且质量体积比为1g:(80～120)mL，之后用蒸馏水洗至中性，于70℃～100℃恒温鼓风干燥箱中烘干，再用研钵研磨并过100目筛储存，即得作为负载基底材料的污泥基生物质炭。
3.根据权利要求1所述的一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：
a.配置250mL浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的FeSO4·7H2O溶液，将0.1g～1.5g步骤(3)得到的污泥基生物质炭与所配的FeSO4·7H2O溶液进行超声混合，超声时间为1min～10min，超声功率为40HZ～60HZ，得到混合溶液；
b.调节混合溶液pH为4.0～6.0，并通入N230min～1.5h排除混合溶液中的溶解氧；
c.配置250mL浓度为0.01mol/L～0.2mol/L NaBH4还原剂溶液，在厌氧环境中并在磁力搅拌的条件下，以2mL/min～6mL/min的速度逐滴加入经上述步骤b处理的混合溶液中，滴加完继续在密闭的室温条件下磁力搅拌10min～50min，过滤后分别用100mL～300mL的无水乙醇洗涤三次，将残渣过滤后于真空干燥箱80℃～110℃下真空干燥，后用研钵研磨并过100目筛，即得到纳米零价铁污泥基生物质炭。
4.根据权利要求3所述的一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，其特征在于，所述无水乙醇在使用前先通入N230min～1.5h。
5.根据权利要求1或3中的一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，其特征在于：所述污泥基生物质炭与Fe的质量比为1:(0～2)。
6.根据权利要求1或3中的一种纳米零价铁污泥基生物质炭的制备方法，其特征在于：所述FeSO4·7H2O与NaBH4的摩尔比为1:(1～3)。
7.一种权利要求1－6中任一项所制备的纳米零价铁污泥基生物质炭。
8.一种如权利要求1－6中任一项所述纳米零价铁污泥基生物质炭在去除水体中Sb(III)的应用，其特征在于：将所述纳米零价铁污泥基生物质炭与含Sb(III)的水体混合，调节混合水体的pH为4～7进行振荡吸附即可。
9.根据权利要求8所述的一种纳米零价铁污泥基生物质炭在去除水体中Sb(III)的应用，其特征在于：当吸附剂量为0.05g/L～2.0g/L，水体中Sb(III)初始浓度为10mg/L～200mg/L时，振荡吸附的温度为298K～318K，转速为100r/min～200r/min，时间为3h。
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