CN110038516A - 污泥基吸附材料及其制备方法和应用 - Google Patents

污泥基吸附材料及其制备方法和应用 Download PDF

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CN110038516A CN201910454653.XA CN201910454653A CN110038516A CN 110038516 A CN110038516 A CN 110038516A CN 201910454653 A CN201910454653 A CN 201910454653A CN 110038516 A CN110038516 A CN 110038516A
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曹向禹
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隋智慧
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes

Abstract

本发明公开了一种污泥基吸附材料及其制备方法和应用,该污泥基吸附材料的制备方法包括:将印染污泥、豆荚、皮屑以及活化剂的混合物进行微波处理,以完成混合物的炭化和活化;其中,印染污泥、豆荚和皮屑的质量比为1~5:1:0.15~0.5。本发明还提供了上述污泥基吸附材料在污水处理中的应用。其制备过程操作简单,经济,环保,产品是具有一定比表面积且孔隙分明的污泥基吸附材料,不仅解决了它们对环境的污染,也实现了固体废弃物的减量化、资源化。

Description

污泥基吸附材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域,具体而言,涉及一种污泥基吸附材料及其制备方法和应用。
背景技术
目前,我国染料的年产量位居世界前列,每年约有大量的染料废水排入环境,现有的染料废水处理方法仍然采用传统的生化法处理,由此产生大量的印染污泥。印染污泥具有产量大,成分复杂的特点,其中难降解持久性有机污染物种类多,含量高。这些污泥如果不能及时恰当处理,势必会占用大量的土地资源,对水体、土壤及大气带来二次污染。因此,将其减容无害且资源化利用,引起了大家的广泛关注。而污泥炭化是近年来兴起的一项污泥无害化处置和资源化利用的性技术,现有技术中通常将污泥进行炭化后,再进行活化来制备污泥基吸附材料,而由于印染污泥的成分复杂,含有难降解持久性有机污染种类多,使得直接将印染污泥进行炭化,再活化制备得到的污泥基吸附材料,其比表面积较小,孔隙率差。
因此,亟需对印染污泥制备的污泥基吸附材料的质量进行改善,以提高对印染污泥的更有效利用。
发明内容
本发明的目的在提供一种污泥基吸附材料及其制备方法和应用,以改善现有的印染污泥污泥基吸附材料制备工艺,获得比表面积大和孔隙结构优异的污泥基吸附材料。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明一种污泥基吸附材料的制备方法,其包括:将印染污泥、豆荚、皮屑以及活化剂的混合物进行微波处理,以完成混合物的炭化和活化;其中,印染污泥、豆荚和皮屑的质量比为1~5:1:0.15~0.5。
可选地,豆荚为大豆豆荚,皮屑为制革厂鞣前工段的下脚料,下脚料为皮边、皮渣或皮粉。
本发明还提供了一种污泥基吸附材料,其由上述污泥基吸附材料的制备方法制备得到。
本发明还提供了上述污泥基吸附材料在污水处理中的应用。
一方面,通过采用微波处理的方法在活性剂存在的情况下对印染污泥、豆荚和皮屑的混合物进行同时炭化和活化,简化操作工艺;另一方面,通过加入适当比例的豆荚对印染污泥的成分进行调整,以使得在印染污泥的成分中加入豆荚中的大量纤维素和碳元素,有利于微孔以及中孔的形成,进而有利于炭化活化获得的污泥基吸附材料的比表面积的增大以及孔隙结构的优化。此外,在原料中加入皮屑,不仅能提高目标产物的吸附性能,而且能防止在微波热解过程中的过度凝聚、结块,有助于保持污泥基吸附剂的蓬松。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1中预处理原料混合物的SEM图;
图2为本发明实施例1中污泥基吸附材料的SEM图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施方式或实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施方式的涉及的一种污泥基吸附材料及其制备方法和应用进行具体说明。
本发明的一些实施方式提供了一种污泥基吸附材料的制备方法,其包括:将印染污泥、豆荚、皮屑以及活化剂的混合物进行微波处理,以完成混合物的炭化和活化;其中,印染污泥、豆荚和皮屑的质量比为1~5:1:0.15~0.5。一些实施方式中,豆荚可以为大豆豆荚,皮屑可以为制革厂鞣前工段的下脚料,下脚料为皮边、皮渣或皮粉。
现有的污泥炭化制备污泥基吸附材料,通常是将污泥直接进行炭化再进行活化来得到污泥基吸附材料,但是不同的污泥由于其本身含有的物质组成不同,其制备的污泥基吸附材料品质不一,且大多质量较差。而印染污泥由于其印染工艺的特殊性,因此,按照常规方式直接炭化活化得到污泥基吸附材料的质量更差。
发明人通过研究发现采用采用微波处理的方法在活性剂存在的情况下对污泥原料进行同时炭化和活化,简化操作工艺的同时,由于炭化和活化的同时进行,进而使得热分解放出挥发分变成炭化产物的过程中,活性剂同时进行作用,热分解的过程也同时完成了成孔的过程,有助于提高污泥基吸附材料的比表面积和孔隙结构;而在研究过程中发现其虽然有助于提高活性碳的比表面积和孔隙结构,但是对于印染污泥来说,其质量还是较差,经过研究发现,印染污泥由于其成分复杂,含有难降解持久性有机污染种类多,含碳量低等造成直接以印染污泥制备得到污泥基吸附材料不能取得较好的污泥基吸附材料,发明人经过大量的实验和研究创造性的发现,在原料中加入豆荚,特别是大豆豆荚,其有利于污泥基吸附材料的比表面积、孔隙结构以及吸附性能的提高,其原因可能在于,豆荚由于具有大量的纤维素和碳元素,其可以作为增碳剂和结构增强剂对印染污泥的成分进行调整,进而使得其在微波处理进行炭化和活化的过程中有利于微孔和中孔的形成,达到改善污泥基吸附材料性能的目的。
进一步地,发明人进一步发现在微波热解过程中,由于是热量快速作用于原料以及印染污泥本身含有的大量有机物,其可能容易造成原料在炭化过程中过渡凝聚、结块而导致污泥基吸附材料的质量降低,因此,发明人再次通过大量实验和研究,发现在原料中添加少量皮屑,能够有效防止上述问题的出现。其原因可能在于:皮屑中95%以上都是蛋白质成分,大量的蛋白质使得其不仅能提高目标产物的吸附性能,而且能防止在微波热解过程中的过度凝聚、结块,有助于保持污泥基吸附剂的蓬松。
此外,大豆豆荚这种农业废弃物价格低廉,来源广泛。大豆豆荚在农业、生活中一般作为固体废弃物焚烧,数量众多,在带来环境污染的同时焚烧还存在安全问题。皮屑是皮革工艺中鞣前工段诸多工序的下脚料,如组批、削匀、修边、割边等工序产生出大量的皮边、皮渣、皮粉等,这里统称为皮屑。皮屑中95%以上是蛋白质成分,有机碳含量极高。我国是皮革制造大国,每年产生数十万吨的固体废弃物,其中皮屑及铬革屑几乎占一半左右,而大部分的皮屑及铬革屑被填埋或焚烧,造成了严重的资源浪费,也给环境带来污染。因此,发明人在解决印染污泥制备污泥基吸附材料的上述问题的基础上进一步将大豆豆荚和皮屑进行利用,是实现废弃物资源化的有效手段。
具体地,一些实施方式中,为了使得原料的微波处理效果更好,微波处理的微波功率为500~900W,微波辐射时间为5~20min。例如,微波功率可为900W,微波辐射时间为5min;或微波功率为800W,微波辐射时间为10min;或微波功率为700W,微波辐射时间为15min;或微波功率为600W,微波辐射时间为18min;或微波功率为500W,微波辐射时间为20min。
进一步地,避免空气中的氧气在热解过程中对炭化过程造成影响,微波处理是在惰性气体的保护下进行,其中,惰性气体是不与原料在热解过程中发生反应的气体,例如,惰性气体包括但不限于氮气、稀有气体等。
为了使得原料能够生成较佳的孔隙结构,一些实施方式中,印染污泥、豆荚和皮屑的总质量和活化剂的质量之比为1~6:1。
进一步地,发明人发现活化剂的选择对于最终污泥基吸附材料的性能也是具有重要影响的,活化剂采用ZnCl2-CuCl2复合活化剂、KOH-K2CO3复合活化剂、KOH-NaOH复合活化剂和H2SO4-H3PO4复合活化剂中的任意一种,其相对于常规选择单一的CuCl2、KOH等活化剂,更有利于生成性能更好的污泥基吸附材料,复合型活化剂一方面可以使活化剂的插层、刻蚀作用增强,另一方面可形成多层次的微波吸收体,在吸附材料中形成更多的局部热点,使脱水作用得到提高,共同促进渗透、扩散到碳层内部,制备出孔结构发达的污泥基吸附材料。
一些实施方式中,ZnCl2-CuCl2复合活化剂中的ZnCl2与CuCl2的质量比为3~7:1,例如,3:1、5:1、或7:1;KOH-K2CO3复合活化剂中的KOH与K2CO3的质量比为1:1~3,例如,1:1、1:2、或1:3;H2SO4-H3PO4复合活化剂中的H2SO4与H3PO4的质量比为1:5~9,例如,1:5、1:7、或1:9。
进一步地,原料炭化活化最终形成污泥基吸附材料的性能还受活化剂和原料的混合负载的均匀情况的影响,其活性剂在原料中混合或负载约均匀,其生成的污泥基吸附材料的孔隙结构越佳。因此,一些实施方式中,混合物由以下步骤制备:将印染污泥和豆荚混合研磨,研磨至粒径过100目筛。将经过研磨后的初混物在活化剂的溶液中进行超声浸渍,干燥。一些实施方式,超声浸渍的超声功率为50~80W,超声频率为25~35kHz,浸渍时间为10~30min。进一步地,一些实施方式中,采用先将研磨后的初混物在活化剂的溶液中进行超声浸渍,再静置浸渍一段时间,其中超声浸渍的时间为10~40min,静止浸渍的时间为40~90min。通过上述两步浸渍的方式使得活性组分能够更加均匀分布与原料上。
进一步地,一些实施方式中,在将原料浸渍后的混合物进行干燥后在进行微波处理,此处干燥后的混合物不是绝干的状态,是一种浆液状。干燥温度为100~105℃,干燥时间3~4小时。
一些实施方式中,微波处理过程中所产生的尾气用质量浓度为10%的Na0H溶液吸收。
进一步地,发明人还研究发现,将经过微波处理后得到的污泥基吸附材料预产物先进行酸洗再进行超声清洗,其不同于传统的直接进行酸洗步骤。酸洗加超声清洗的工艺的优点在于,酸洗时间短且无需煮沸操作,一方面避免了长时间酸洗会对碳骨架造成损伤,另一方面常温操作能耗低且对环境污染小,超声清洗借助于超声波的空化效应和机械效应,能产生较大的剪切力和氧化作用,较大程度地去除吸附材料中残留的非固定化的金属离子,清洗效果好。较佳的实施方式中,酸洗时间为20~40min,超声清洗时间为10~20min;超声清洗的功率为100~150W,频率为25~35kHz。
进一步地,酸洗的洗涤溶液可为盐酸溶液,浓度可为3~5mol/L,盐酸溶液的体积用量和印染污泥、豆荚和皮屑的总质量之比为20-25mL:1g,其用量远远小于传统的直接利用酸洗的盐酸的用量。
进一步地,超声清洗后再用热水清洗至pH为5-6,热水的温度为60-80℃。
进一步地,一些实施方式中,印染污泥由以下步骤得到:将印染污泥原料自然通风干燥后再在105~115℃下干燥20~28小时。豆荚由以下步骤得到:将所述豆荚粉碎,并在75~85℃下烘干。皮屑为制革厂鞣前工段诸多工序的下脚料,经水洗除杂质,干燥,粉碎,备用。
本发明的一些实施方式还提供了一种污泥基吸附材料,其由上述污泥基吸附材料的制备方法制备得到。该污泥基吸附材料的比表面积为420~480m2/g,碘值为540~600mg/g,亚甲基蓝值为60~80mg/g,平均孔径为
本发明的一些实施方式还提供了上述污泥基吸附材料在污水处理中的应用。
一些实施方式中,上述污泥基吸附材料用于去除印染废水或皮革废水中的铅离子、铬离子或阳离子染料。
污泥基吸附材料的制备方法,以印染污泥、大豆豆荚和皮屑为原料,采用超声浸渍-微波热解方法制备出污泥基吸附材料,其制备过程操作简单,经济,环保,产品是具有一定比表面积且孔隙分明的污泥基吸附材料。不仅解决了它们对环境的污染,也实现了固体废弃物的减量化、资源化。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明以下实施所用的印染污泥取自黑龙江省克山金鼎亚麻纺织集团公司经压滤后的污泥;皮屑由河北辛集海洋皮革有限公司提供,取自削匀、修边等工序的下脚料;大豆豆荚取自黑龙江广泛种植的黄熟期大豆豆荚。
实施例1
一、将经过预处理的印染污泥与经过预处理的大豆豆荚、皮屑按质量比为1g:1g:0.15g的比例混合,研磨,过100目筛,得到一种混合物;将印染污泥原料自然通风干燥后再在110℃下干燥24小时。将大豆豆荚粉碎,并在80℃下烘干。皮屑为制革厂鞣前工段诸多工序的下脚料,经水洗除杂质,干燥,粉碎,备用。
二、将混合物质量与活化剂体积按照1g:3ml的比例混合,混合均匀后,在超声中浸渍10min,再静止浸渍50min,超声功率为80W,频率为30kHz,得到混合液;活化剂为质量分数为40%的ZnCl2-CuCl2复合活化剂的溶液,其中ZnCl2与CuCl2的质量比为7:1。
三、将混合液在105℃的条件下干燥4h。将干燥后的混合物置于微波反应器中在N2的保护下进行炭化、活化过程。微波功率为500W,微波辐射时间为8min,在N2的保护下冷却到室温,得到污泥基吸附材料预产物。
四、将污泥基吸附材料预产物用浓度为3mol/L的盐酸进行酸洗,洗涤20min,再用超声清洗15min,其功率为150W,频率为30kHz,再用60℃得蒸馏水清洗至pH为5,将上述产物烘干,得到污泥基吸附材料。
五、参照《木质活性炭污泥基吸附材料试验方法》GB/T12496.8—2015和GB/T12496.10—1999测定活性炭污泥基吸附材料碘值为550.22mg/g,亚甲基蓝值为62.21mg/g。采用BET法测定污泥基吸附材料比表面积为430.12m2/g,平均孔径
实施例2
本实施例中,在其它实验参数都与实施例1相同的情况下,仅仅改变超声浸渍时间,所制备的污泥基吸附材料对亚甲基蓝的吸附性能指标如表1所示,超声浸渍时间定为AC-X-Y,其中,AC为活性炭吸附材料,Y为总浸渍时间;X为超声浸渍时间,以min为计。如AC-10-60表示,总浸渍时间为60min,其中,先采用超声浸渍10min,然后静止浸渍50min。
表1超声浸渍处理对污泥基吸附剂对亚甲基蓝的吸附值的影响
从表1的结果中可以看出:超声浸渍10min的效果要优于静止浸渍60min;总浸渍时间不变的情况下,采用超声浸渍制得产品的吸附性能大大提高了;以超声浸渍10min为宜,长时间的超声浸渍并无必要。超声浸渍加静止浸渍两步浸渍过程制得的产品的吸附性能明显高于单独采用超声浸渍或静止浸渍制备得到的产品的吸附性能;在超声浸渍时间相同且静止浸渍达到一定时间的情况下,延长静止浸渍时间意义不大。
实施例3
一、将经过预处理的印染污泥与经过预处理大豆豆荚、皮屑按质量比为3g:1g:0.35g的比例混合,研磨,过100目筛,得到一种混合物;将印染污泥原料自然通风干燥后再在110℃下干燥24小时。将大豆豆荚粉碎,并在80℃下烘干。皮屑为制革厂鞣前工段诸多工序的下脚料,经水洗除杂质,干燥,粉碎,备用。
二、混合物质量与活化剂体积按照1g:3ml的比例混合,混合均匀后,在超声中浸渍10min,再静止浸渍50min,超声功率为60W,频率为30kHz,得到混合液;活化剂为质量分数为40%的KOH-K2CO3复合活化剂的溶液,其中KOH与K2CO3的质量比为1:3。
三、将混合液在105℃的条件下干燥4h。将干燥后的混合物置于微波反应器中在N2的保护下进行炭化、活化过程。微波功率为600W,微波辐射时间为15min,在N2的保护下冷却到室温,得到污泥基吸附材料预产物。
四、将污泥基吸附材料预产物用浓度为4mol/L的盐酸进行酸洗,洗涤30min,再用超声清洗20min,其功率为100W,频率为30kHz,再用70℃得蒸馏水清洗至pH为5,将上述产物烘干,备用,记为PSL-AC。
五、参照《木质活性炭试验方法》GB/T 12496.8—2015和GB/T 12496.10—1999测定活性炭碘值为569.22mg/g,亚甲基蓝值为69.50mg/g,采用BET法测定活性炭比表面积为460.78m2/g,平均孔径为
对比例
本对比例中,在其它实验参数都与实施例3相同的情况下,仅仅改变原料的配比,所制备的污泥基吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能指标如表2所示,其中,印染污泥以P代表,大豆豆荚以S代表,皮屑以L代表。
表2不同原料配比所制备的污泥基吸附剂对亚甲基蓝的吸附值
从表2中可以看出,大豆豆荚和皮屑的加入能较好地提高污泥基吸附剂的吸附性能。其中,大豆豆荚有利于活性炭中孔的形成,是一种良好的增碳剂;皮屑的添加能较大限度地提高污泥基吸附剂的吸附性能,而且能防止在微波热解过程中的过度凝聚、结块,有助于保持污泥基吸附剂的蓬松。
实施例4
一、将经过预处理的印染污泥与经过预处理大豆豆荚、皮屑按质量比为5g:1g:0.50g的比例混合,研磨,过100目筛,得到一种混合物;将印染污泥原料自然通风干燥后再在110℃下干燥24小时。将大豆豆荚粉碎,并在80℃下烘干。皮屑为制革厂鞣前工段诸多工序的下脚料,经水洗除杂质,干燥,粉碎,备用。
二、将混合物质量与活化剂体积按照5g:3ml的比例混合,混合均匀后,在超声中浸渍10min,再静止浸渍50min,超声功率为60W,频率为30kHz,得到混合液;活化剂为质量分数为40%的H2SO4-H3PO4复合活化剂的溶液,其中H2SO4与H3PO4的比例为1:9。
三、将混合液在105℃的条件下干燥4h。将干燥后的混合物置于微波反应器中在N2的保护下进行炭化、活化过程。微波功率为650W,微波辐射时间为20min,在N2的保护下冷却到室温,得到污泥基吸附材料预产物。
四、将污泥基吸附材料预产物用浓度为5mol/L的盐酸进行酸洗,洗涤40min,再用超声清洗15min,其功率为150W,频率为30kHz,再用80℃得蒸馏水清洗至pH为6,将上述产物烘干,备用,记为PSL-AC。
五、参照《木质活性炭试验方法》GB/T 12496.8—2015和GB/T 12496.10—1999测定活性炭碘值为589.03mg/g,亚甲基蓝值为77.05mg/g,采用BET法测定活性炭比表面积为478.12m2/g,平均孔径为
实施例5
本实施例中,在其它实验参数都与实施例4相同的情况下,仅仅改变活化剂的种类和用量,所制备的污泥基吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能和产品收率指标如表3所示。
表3不同活化剂对污泥基吸附材料性能的影响
从表3中可以看出,PSL-AC1和PSL-AC2的吸附能力均低于PSL-AC,选用复合型活化剂一方面可以使活化剂的插层、刻蚀作用增强,另一方面可形成多层次的微波吸收体,在吸附材料中形成更多的局部热点,使脱水作用得到提高,共同促进渗透、扩散到碳层内部,制备出孔结构发达的污泥基吸附材料。
对实施例1中预处理原料的混合物以及最终获得的污泥基吸附材料通过扫描电镜进行观察,如图1和图2,可以看出,结构发生了巨大的变化,且污泥基吸附材料孔隙结构较佳。
综上所述,本发明实施方式中,采用超声浸渍-微波热解制备活性炭吸附剂,超声浸渍可以使活性组分分布均匀,增大吸附剂的比表面积和孔隙率,显著降低浸渍过程所需的时间,提高碘吸附值和亚甲基蓝吸附值;微波热解能够同时完成炭化与活化工艺,解决了传统电加热方式的耗时长、能耗大,热解过程不均匀以及产物灰分含量较高等弊端,是一种环保、高效且更具前景的制备方法。以印染污泥、大豆豆荚和皮屑为原料制备活性炭,在实现污泥减量无害化同时开发出廉价的吸附材料,在提供污泥基活性炭产品的同时解决了印染污泥的资源化利用问题,具有显著的社会效益和生态效益,并有良好开发前景。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种污泥基吸附材料的制备方法,其特征在于,其包括:将印染污泥、豆荚、皮屑以及活化剂的混合物进行微波处理,以完成所述混合物的炭化和活化;其中,所述印染污泥、所述豆荚和所述皮屑的质量比为1~5:1:0.15~0.5;
优选地,所述豆荚为大豆豆荚,所述皮屑为制革厂鞣前工段的下脚料,所述下脚料为皮边、皮渣或皮粉及其混合物。
2.根据权利要求1所述的污泥基吸附材料的制备方法,其特征在于,所述微波处理的微波功率为500~900W,微波辐射时间为5~20min;
优选地,所述微波处理是在惰性气体的保护下进行,优选惰性气体为氮气。
3.根据权利要求1所述的污泥基吸附材料的制备方法,其特征在于,所述印染污泥、所述豆荚和所述皮屑的总质量和所述活化剂的质量之比为1~6:1;
优选地,所述活化剂选自ZnCl2-CuCl2复合活化剂、KOH-K2CO3复合活化剂、KOH-NaOH复合活化剂和H2SO4-H3PO4复合活化剂中的任意一种;优选地,所述ZnCl2-CuCl2复合活化剂中的ZnCl2与CuCl2的质量比为3~7:1,KOH-K2CO3复合活化剂中的KOH与K2CO3的质量比为1:1~3,所述H2SO4-H3PO4复合活化剂中的H2SO4与H3PO4的质量比为1:5~9。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的污泥基吸附材料的制备方法,其特征在于,所述混合物的制备方法包括:
将所述印染污泥、所述豆荚和所述皮屑混合研磨,优选地,研磨至粒径过100目筛;
将经过研磨后的初混物在所述活化剂的溶液中进行超声浸渍,干燥;优选地,所述超声浸渍的超声功率为50~80W,超声频率为25~35kHz,浸渍时间为10~40min;
优选地,先将研磨后的初混物在活化剂的溶液中进行超声浸渍,再静置浸渍一段时间,再干燥;其中超声浸渍的时间为10~40min,静止浸渍的时间为40~90min。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的污泥基吸附材料的制备方法,其特征在于,将经过所述微波处理后得到的污泥基吸附材料预产物先进行酸洗再进行超声清洗;
优选地,酸洗时间为20~40min,超声清洗时间为10~20min;超声清洗的功率为100~150W,频率为25~35kHz;
优选地,所述酸洗的洗涤溶液为盐酸溶液,浓度为3~5mol/L,所述盐酸溶液的体积用量和所述印染污泥、所述豆荚和所述皮屑的总质量之比为20-25mL:1g;
优选地,超声清洗后再用热水清洗至pH为5-6,所述热水的温度为60-80℃。
6.根据权利要求1~3任意一项所述的污泥基吸附材料的制备方法,其特征在于,所述印染污泥由以下步骤得到:将印染污泥原料自然通风干燥后再在105~115℃下干燥20~28小时;
所述豆荚由以下步骤得到:将所述豆荚粉碎,并在75~85℃下烘干。
7.一种污泥基吸附材料,其特征在于,其由权利要求1~6任意一项所述的制备方法制备得到。
8.根据权利要求7所述的污泥基吸附材料,其特征在于,所述污泥基吸附材料的比表面积为420~480m2/g,碘值为540~600mg/g,亚甲基蓝值为60~80mg/g,平均孔径为
9.如权利要求7或8所述的污泥基吸附材料在污水处理中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述污水为印染废水或皮革废水,优选地,所述污泥基吸附材料用于去除所述印染废水或皮革废水中的铅离子或铬离子。
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