CN110194455A - 一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,包括以下步骤:S1、预处理活性炭;S2、制备水热改性活性炭,对预处理得到的活性炭进行水热反应,得到水热改性活性炭;S3、制备高锰酸钾水热改性活性炭,对水热改性活性炭进行高锰酸钾溶液的浸渍处理,得到锰酸钾水热改性活性炭。本发明的有益效果是:经过水热改性处理,可以增加活性炭的比表面积,提高对硫化氢、氨和甲硫醇的吸附容量;再经过高锰酸钾改性处理,可以有效提高活性炭的微孔比例,进一步提高对硫化氢、氨和甲硫醇的吸附容量,显著延长了活性炭用于臭气处理的穿透时间。
Description
技术领域
本发明涉及臭气处理,尤其涉及一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法。
背景技术
污水厂臭气中的主要特征污染物包括硫化氢、氨和甲硫醇,现有对污水厂臭气的吸附处理工艺,常应吸附剂对硫化氢、氨、和甲硫醇的动态吸附容量较低,导致臭气吸附处理的成本较高。
因此,提高吸附剂对硫化氢、氨和甲硫醇的吸附容量,进而降低吸附工艺处理臭气的运行成本是本领域技术人员所探索解决的技术问题之一。
发明内容
为了解决现有技术中的问题,本发明提供了一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法。
本发明提供了一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,包括以下步骤:
S1、预处理活性炭;
S2、制备水热改性活性炭,对预处理得到的活性炭进行水热反应,得到水热改性活性炭;
S3、制备改性活性炭,对水热改性活性炭进行高锰酸钾溶液浸渍改性,得到高锰酸钾水热改性活性炭。
作为本发明的进一步改进,在步骤S2中,对预处理得到的活性炭在220℃的水热温度下进行水热反应。
作为本发明的进一步改进,在步骤S1中,优选椰壳活性炭作为待改性的吸附材料,经过清洗、过滤和真空干燥,得到预处理活性炭。
作为本发明的进一步改进,在步骤S1中,将椰壳活性炭用去离子水进行3次清洗后,将其浸渍在等体积的去离子水中,在超声下搅拌3 h,然后在室温静置3 h,最后把过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h。
作为本发明的进一步改进,在步骤S2中,将预处理后的活性炭加入水热釜中,注入去离子水,然后对其进行水热反应,最后将水热过滤的活性炭进行真空干燥,得到水热改性活性炭。
作为本发明的进一步改进,在步骤S2中,将预处理后的活性炭加入水热釜中,优选活性炭与水的比例为2:5。
作为本发明的进一步改进,在步骤S3中,优选高锰酸钾溶液浓度为1%至7%。
作为本发明的进一步改进,在步骤S3中,优选高锰酸钾溶液浓度为1%。。
作为本发明的进一步改进,在步骤S3中,称取等量的水热改性活性炭,分别用100ml的1%高锰酸钾溶液进行浸渍,然后先在超声下搅拌6 h,之后在室温下静置6 h,最后将过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到最终的高锰酸钾水热改性活性炭。
本发明的有益效果是:经过水热改性处理,可以增加活性炭的比表面积,提高对硫化氢、氨和甲硫醇的吸附容量;再经过高锰酸钾改性处理,可以有效提高活性炭的微孔比例,进一步提高对硫化氢、氨和甲硫醇的吸附容量,显著延长了活性炭用于臭气处理的穿透时间。
附图说明
图1是本发明一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法的吸附容量-组合改性活性炭吸附容量的实验数据对比图。
图2是本发明一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法的吸附容量-不同水热温度处理的活性炭吸附容量的实验数据对比图。
图3是本发明一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法的吸附容量-不同浸渍溶液处理的活性炭吸附容量的实验数据对比图。
图4是本发明一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法的吸附容量-不同浓度高锰酸钾浸渍处理的活性炭吸附容量的实验数据对比图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示,一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,,包括以下步骤:
S1、预处理活性炭;
S2、制备水热改性活性炭,对预处理得到的活性炭进行水热反应,得到水热改性活性炭;
S3、制备高锰酸钾水热改性活性炭,对水热改性活性炭进行高锰酸钾溶液浸渍处理,得到高锰酸钾水热改性活性炭。
实施例1
将一定量的(优选后的)椰壳活性炭用去离子水进行3次清洗后,将其浸渍在等体积的去离子水中,在超声下搅拌3 h,然后在室温静置3 h,最后把过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到预处理的活性炭,去除活性炭中的杂质,打开通道。
将预处理后的活性炭加入水热釜中,按活性炭:水=2:5的比例注入去离子水,然后分别在180℃、220℃、260℃下对其进行水热反应3 h,最后将水热后的活性炭过滤,于105℃下真空干燥6 h,得到水热改性活性炭,大幅度提高活性炭的比表面积,有利于吸附物质。
经过动态吸附实验,优选水热温度220℃。
然后称取等量的(优选后)水热改性活性炭,分别用100 ml的3%高锰酸钾溶液进行浸渍,然后先在超声下搅拌6 h,之后在室温下静置6 h,最后将过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到最终的高锰酸钾水热改性活性炭,可以有效提高对污水厂臭气中硫化氢、氨和甲硫醇这些极性小分子物质的吸附容量。
实施例2
将一定量的(优选后的)椰壳活性炭用去离子水进行3次清洗后,将其浸渍在等体积的去离子水中,在超声下搅拌3 h,然后在室温静置3 h,最后把过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到预处理的活性炭,去除活性炭中的杂质,打开通道。
将预处理后的活性炭加入水热釜中,按活性炭:水=2:5的比例注入去离子水,然后在180℃下对其进行水热反应3 h,最后将水热过滤的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到水热改性活性炭,大幅度提高活性炭的比表面积和微孔比例,有利于吸附物质。
称取等量的(优选后)水热改性活性炭,分别用100 ml的碳酸钠、氯化铜和高锰酸钾溶液进行浸渍,然后先在超声下搅拌6 h,之后在室温下静置6 h,最后将过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到最终的高锰酸钾改性活性炭,可以有效提高对污水厂臭气中硫化氢、氨和甲硫醇这些极性小分子物质的吸附容量。
经过动态吸附实验,优选浸渍液为高锰酸钾溶液。
实施例3
将一定量的(优选后的)椰壳活性炭用去离子水进行3次清洗后,将其浸渍在等体积的去离子水中,在超声下搅拌3 h,然后在室温静置3 h,最后把过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到预处理的活性炭,去除活性炭中的杂质,打开通道。
将预处理后的活性炭加入水热釜中,按活性炭:水=2:5的比例注入去离子水,然后在260℃下对其进行水热反应3 h,最后将水热过滤的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到水热改性活性炭,大幅度提高活性炭的比表面积和微孔比例,有利于吸附物质。
称取等量的(优选后)水热改性活性炭,分别用100 ml的1%、3%和7%高锰酸钾溶液进行浸渍,然后先在超声下搅拌6 h,之后在室温下静置6 h,最后将过滤后的活性炭在105℃下真空干燥6 h,得到最终的高锰酸钾改性活性炭,可以有效提高对污水厂臭气中硫化氢、氨和甲硫醇这些极性小分子物质的吸附容量。
经过动态吸附实验,优选高锰酸钾浓度为1%。
实施例4
将一定量的(优选后的)椰壳活性炭用去离子水进行3次清洗后,将其浸渍在等体积的去离子水中,在超声下搅拌3 h,然后在室温静置3 h,最后把过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到预处理的活性炭,去除活性炭中的杂质,打开通道。
将预处理后的活性炭加入水热釜中,按活性炭:水=2:5的比例注入去离子水,然后在220℃下对其进行水热反应3 h,最后将水热过滤的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到水热改性活性炭,大幅度提高活性炭的比表面积,有利于吸附物质。
然后称取等量的(优选后)水热改性活性炭,分别用100 ml的1%高锰酸钾溶液进行浸渍,然后先在超声下搅拌6 h,之后在室温下静置6 h,最后将过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到最终的高锰酸钾水热改性活性炭,可以有效提高对污水厂臭气中硫化氢、氨和甲硫醇这些极性小分子物质的吸附容量。
经过动态吸附实验,优选水热温度220℃,优选高锰酸钾溶液浓度为1%。
如图1所示,经过高锰酸钾改性的活性炭,可以大幅度提高对硫化氢、氨和甲硫醇的吸附容量,其中对甲硫醇的吸附容量提高将近10倍,提高了臭气处理的效果。
如图2所示,经过不同水热温度处理的水热改性的活性炭,可以大幅度提高对甲硫醇、氨、硫化氢的吸附容量,达到未改性活性炭的4-5倍,提高了臭气处理的效果,优选水热温度220℃。
如图3所示,经过不同浸渍液处理的改性活性炭吸附容量,可以大幅度提高对甲硫醇、氨、硫化氢的吸附容量,优选浸渍液为高锰酸钾溶液。。
如图4所示,通过组合改性活性炭来提高吸附容量,优选组合改性过程中的水热温度为220℃、浸渍液优选为1%的高锰酸钾溶液。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、预处理活性炭;
S2、制备水热改性活性炭,对预处理得到的活性炭进行水热反应,得到水热改性活性炭;
S3、制备高锰酸钾水热改性活性炭,对水热改性活性炭进行高锰酸钾溶液浸渍处理,得到高锰酸钾水热改性活性炭。
2.根据权利要求1所述的用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S2中,对预处理得到的活性炭按活性炭:水=2:5的比例进行水热反应。
3.根据权利要求2所述的用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S2中,将椰壳活性炭作为待改性的活性炭材料,对预处理得到的活性炭在220℃水热温度下,进行水热反应的时间为3h。
4.根据权利要求1所述的用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,浸渍处理的高锰酸钾溶液浓度为1%至7%。
5.根据权利要求1所述的用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,浸渍处理的高锰酸钾溶液浓度为1%。
6.根据权利要求1所述的用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S1中,将椰壳活性炭用去离子水进行3次清洗后,将其浸渍在等体积的去离子水中,在超声下搅拌3 h,然后在室温静置3 h,最后把过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h。
7.根据权利要求1所述的用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S2中,将预处理后的活性炭加入水热釜中,注入去离子水,然后对其进行水热反应,最后将水热过滤的活性炭进行真空干燥,得到水热改性活性炭。
8.根据权利要求7所述的用于污水厂臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S2中,将预处理后的活性炭加入水热釜中,按活性炭:水=2:5的比例注入去离子水,然后在220℃下对其进行水热反应3 h,最后将水热过滤的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到水热改性活性炭。
9.根据权利要求1所述的用于臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,用高锰酸钾溶液对水热改性活性炭进行浸渍,然后先在超声下搅拌,之后在室温下静置,最后将过滤后的活性炭进行真空干燥,得到高锰酸钾水热改性活性炭。
10.根据权利要求9所述的用于臭气处理的改性活性炭的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,称取等量的水热改性活性炭,分别用100 ml的1%高锰酸钾溶液进行浸渍,然后先在超声下搅拌6 h,之后在室温下静置6 h,最后将过滤后的活性炭在105 ℃下真空干燥6 h,得到高锰酸钾水热改性活性炭酸钾水热改性活性炭的改性活性。
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Application publication date: 20190903 |
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