CN113371781A - 一种高效吸附式污水处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效吸附式污水处理剂及其制备方法,高效吸附式污水处理剂,由以下原料组成:秸秆基磁性多孔生物炭、纳米二氧化硅、改性椰壳炭、多孔玄武岩、改性沸石、植物纤维、多孔金属材料和絮凝剂。本发明制备的高效吸附式污水处理剂不仅吸附能力强,还可以除去水中含有的氨氮等物质,使废水处理后成为再生水,可用于灌溉、冲洗等,大大提高了水的利用率,加入改性椰壳炭、多孔玄武岩和改性沸石,增强了吸附能力,加入絮凝剂使得絮凝能力和沉淀能力大大增强,植物纤维经过草酸钠浸泡,使得凝聚的有机物在污水流速高和温度高的条件下,不容易散开。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体为一种高效吸附式污水处理剂及其制备方法。
背景技术
城市每天都消耗到大量的水资源,而我国又是水资源人均不足的国家,因此对废水进行处理使其可以再次使用成为必要,也就是废水转化再生水,也叫中水,再生水是指废水或雨水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。和海水淡化、跨流域调水相比,再生水具有明显的优势,从经济的角度看,再生水的制备成本最低,从环保的角度看,污水再生利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。
现有技术中CN201710430233.9一种生活污水处理剂,包括以下重量份数的原料:海藻酸钠32-34份、光合细菌17-19份、氢氧化钙11-13份、奎宁3-5份、pH调节剂3-5份、磷酸二氢钾16-18份、葡萄糖酸钠13-15份、脱氮副球菌12-14份、大叶女贞7-9份、麻纤维12-14份、沙参5-7份、龙须草9-11份、麦饭石13-15份、膦酸盐7-9份和水130-140份;该种生活污水处理剂反应速度快,反应过程无有毒物质产生,能有效吸附污水中的颗粒物,降低生活污水中的COD、BOD、SS、NH3-N和Pb含量,且制备方法简单,处理效果稳定。但城市废水产生量巨大,处理用污水处理剂的消耗量也很大,现有技术中的污水处理剂为一次性产品,无法利用脱附工艺回收处理剂,污水处理成本高,因此研发一种高效吸附式污水处理剂来改善以上问题。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种高效吸附式污水处理剂及其制备方法,利用秸秆基磁性多孔生物炭、纳米二氧化硅、改性椰壳炭、多孔玄武岩、改性沸石、植物纤维、多孔金属材料和絮凝剂制备出吸附能力高效的污水处理剂,处理后将沉淀收集起来经过脱附工艺处理后可再次使用,成本较低。
为了实现上述目的,本发明采用以下方案
一种高效吸附式污水处理剂,由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭、纳米二氧化硅、改性椰壳炭、多孔玄武岩、改性沸石、植物纤维、多孔金属材料和絮凝剂;
所述高效吸附式污水处理剂的制备方法:
S1、分别制得秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭和改性沸石,备用;
S2、将植物纤维浸泡于1.5%质量浓度的草酸钠溶液中16-22h,捞出晒干,磨成粉末,过200-300目筛,备用;
S3、将制备的秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭、改性沸石、植物纤维、纳米二氧化硅、多孔玄武岩、多孔金属材料和絮凝剂混合均匀,制得高效吸附式污水处理剂。
秸秆基磁性多孔生物炭,是一种表面羧基的生物质炭材料,其能够更好的负载磁性颗粒,生物质炭分散包裹的磁性颗粒分散性好,增加了秸秆基磁性多孔生物炭的负载率,生物质炭材料能够更好的包覆磁性颗粒;纳米二氧化硅与水结合为硅胶,硅胶是一种高活性吸附材料,化学性质稳定;改性椰壳炭成份除了主要的炭以外,还包含了少量的氢、氮、氧,其结构则外形似以一个六边形,由于不规则的六边形结构,确定了其多也体枳及高表面积的特点,每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多,经过改性更增加了吸附能力;多孔玄武岩天然形成蜂窝多孔状,比表面积巨大,吸附能力强;沸石具有独特的孔结构、高的催化活性和热稳定性及耐酸性,且具有吸附分离性,可反复使用;植物纤维络合其他颗粒,形成沉淀;多孔金属材料内部弥散分布着大量的有方向性的或随机的孔洞,这些孔洞的直径约2um~3mm之间,而且也具有吸附分离性,可反复使用;絮凝剂加入废水中,便会产生压缩双电层,使废水中的悬浮微粒失去稳定性,胶粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀,从而去除废水中的大量悬浮物,从而达到水处理的效果。
优选地,一种高效吸附式污水处理剂,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭2-5份、纳米二氧化硅3-10份、改性椰壳炭10-20份、多孔玄武岩10-30份、改性沸石5-15份、植物纤维5-12份、多孔金属材料1-5份和絮凝剂0.1-0.2份。
优选地,一种高效吸附式污水处理剂,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭3.5份、纳米二氧化硅6.5份、改性椰壳炭15份、多孔玄武岩20份、改性沸石10份、植物纤维8.5份、多孔金属材料3份和絮凝剂0.2份。
优选地,还包括,助凝剂0.02-0.05份,助凝剂与絮凝剂配合使用,可进一步增强絮凝效果。
优选地,秸秆基磁性多孔生物炭改性方法:粉碎后的秸秆还浸没至锌溶液中,加热搅拌,加热温度为50-60℃,搅拌24-72h后过滤并干燥,得锌离子秸秆粉末;干燥后的锌离子秸秆粉末在50-60℃的NaOH溶液中浸泡,NaOH溶液浓度为0.5mol/L,浸泡时间为6-8h,浸泡后还在真空下烘干24h,将烘干后的样品在500-600℃和氮气保护下进行高温炭化处理,处理时间为2-3h,高温炭化处理后在0.6-0.8mol/L的HCl溶液浸泡3-4h,浸泡后用去离子水清洗至中性,清洗完毕后在50℃温度下烘干,得锌基生物质炭;将锌基生物质炭溶解至乙二醇溶液中,在搅拌条件下混匀,搅拌时间为60min,搅匀之后将六水三氯化铁、醋酸钠分别加入溶解有锌基生物质炭的乙二醇溶液中,搅拌2h后转移至反应釜中反应,反应温度为180-200℃,反应时间为10h;反应完毕后冷却至室温,然后在外加磁场的分离作用下将产物用无水乙醇和去离子水交替洗涤多次,洗涤后放入烘箱中烘干,烘干温度为50℃,烘干时间为24h,得秸秆基磁性多孔生物炭,使其具备磁性材料吸附能力,改性后置于-15℃以下0.5-1.0h,改性后置于低温下一段时间可增强其内部的破碎度,增加秸秆基生物炭的比表面积,从而促进吸附能力的提升。
优选地,沸石的改性方法为无机盐改性法,将沸石至于无机盐溶液中浸泡3-6h,无机盐为钠盐,改性后置于负压环境中超声1-2h,利用钠盐中的阳离子来交换天然沸石内原有的阳离子,以改变天然沸石孔穴和孔道大小,进而增强沸石与阳离子之间的相互作用,提高沸石的吸附性能。
优选地,植物纤维为苎麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、黄麻纤维、桑树纤维、构树纤维、剑麻纤维和蕉麻纤维中的一种或几种,这些纤维韧性更好,而且纤维细,更容易络合其他颗粒,形成沉淀。
优选地,多孔金属材料为多孔铜或多孔铝,具有极大的比表面积和极强的吸附能力,而且成本适中。
优选地,絮凝剂为无机聚合物絮凝剂或微生物絮凝剂。
优选地,无机聚合物絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁和聚合硫酸铁中的一种或几种。
优选地,一种高效吸附式污水处理剂的脱附方法,包括以下步骤:
A1、将沉淀物滤出,干燥处理;
A2、先在80-100℃下预热10min,之后升温至350-400℃煅烧2-4h;
A3、冷却后过筛,之后按制备比例加入植物纤维和絮凝剂即可再次使用。
本发明的有益效果是:
本发明以改性椰壳炭、多孔玄武岩和改性沸石为主要成分,加上少量秸秆基磁性多孔生物炭、纳米二氧化硅、植物纤维和多孔金属材料制成的污水处理剂以吸附为主要工作原理将污水中的有害成份吸附到一块并形成凝絮状沉淀。
本发明制备的高效吸附式污水处理剂不仅吸附能力强,还可以除去水中含有的氨氮等物质,使废水处理后成为再生水,可用于灌溉、冲洗等,大大提高了水的利用率。
本发明的污水处理剂加入改性椰壳炭、多孔玄武岩和改性沸石,增强了吸附能力,加入絮凝剂使得絮凝能力和沉淀能力大大增强,植物纤维经过草酸钠浸泡,使得凝聚的有机物在污水流速高和温度高的条件下,不容易散开。
本发明的污水处理剂可以脱附后补充部分成分再次使用,循环利用,大大降低了污水处理成本。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本申请中的技术方案,下面将结合实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
实施例1
一种高效吸附式污水处理剂,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭2份、纳米二氧化硅10份、改性椰壳炭10份、多孔玄武岩30份、改性沸石5份、植物纤维12份、多孔金属材料1份和絮凝剂0.2份。
实施例1中的高效吸附式污水处理剂的制备方法,其包括以下步骤:
S1、分别制得秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭和改性沸石,备用;
S2、将植物纤维浸泡于1.5%质量浓度的草酸钠溶液中20h,捞出晒干,磨成粉末,过250目筛,备用;
S3、将制备的秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭、改性沸石、植物纤维、纳米二氧化硅、多孔玄武岩、多孔金属材料和絮凝剂混合均匀,制得高效吸附式污水处理剂。
将实施例1制备的污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为98.9%,COD去除率为97.6%,TN去除率为97.0%、NH3-N去除率为96.1%。
按重量份计,加入前的污水处理剂共计70.2份,处理后将沉淀物滤出,干燥处理,先在80-100℃下预热10min,之后升温至350-400℃煅烧2-4h,冷却后过筛回收,回收后共计51.73份,回收率为73.69%。
回收后按照制备比例加入植物纤维和絮凝剂,得到次级高效吸附式污水处理剂,将次级污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为96.4%,COD去除率为95.9%,TN去除率为96.1%、NH3-N去除率为94.7%,由此分析,回收再利用的污水处理剂对污水的处理效率有所降低,但降低幅度较少。
实施例2
一种高效吸附式污水处理剂,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭3.5份、纳米二氧化硅6.5份、改性椰壳炭15份、多孔玄武岩20份、改性沸石10份、植物纤维8.5份、多孔金属材料3份和絮凝剂0.2份。
实施例2中的高效吸附式污水处理剂的制备方法,其包括以下步骤:
S1、分别制得秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭和改性沸石,备用;
S2、将植物纤维浸泡于1.5%质量浓度的草酸钠溶液中20h,捞出晒干,磨成粉末,过250目筛,备用;
S3、将制备的秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭、改性沸石、植物纤维、纳米二氧化硅、多孔玄武岩、多孔金属材料和絮凝剂混合均匀,制得高效吸附式污水处理剂。
将实施例2制备的污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为99.1%,COD去除率为98.0%,TN去除率为97.8%、NH3-N去除率为96.5%。
按重量份计,加入前的污水处理剂共计66.7份,处理后将沉淀物滤出,干燥处理,先在80-100℃下预热10min,之后升温至350-400℃煅烧2-4h,冷却后过筛回收,回收后共计48.28份,回收率为72.38%。
回收后按照制备比例加入植物纤维和絮凝剂,得到次级高效吸附式污水处理剂,将次级污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为96.8%,COD去除率为96.1%,TN去除率为95.4%、NH3-N去除率为94.2%,由此分析,回收再利用的污水处理剂对污水的处理效率有所降低,但降低幅度较少。
实施例3
一种高效吸附式污水处理剂,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭5份、纳米二氧化硅3份、改性椰壳炭20份、多孔玄武岩10份、改性沸石15份、植物纤维5份、多孔金属材料5份和絮凝剂0.1份。
实施例3中的高效吸附式污水处理剂的制备方法,其包括以下步骤:
S1、分别制得秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭和改性沸石,备用;
S2、将植物纤维浸泡于1.5%质量浓度的草酸钠溶液中20h,捞出晒干,磨成粉末,过250目筛,备用;
S3、将制备的秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭、改性沸石、植物纤维、纳米二氧化硅、多孔玄武岩、多孔金属材料和絮凝剂混合均匀,制得高效吸附式污水处理剂。
将实施例3制备的污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为98.3%,COD去除率为97.8%,TN去除率为97.2%、NH3-N去除率为95.9%。
按重量份计,加入前的污水处理剂共计63.1份,处理后将沉淀物滤出,干燥处理,先在80-100℃下预热10min,之后升温至350-400℃煅烧2-4h,冷却后过筛回收,回收后共计47.36份,回收率为75.06%。
回收后按照制备比例加入植物纤维和絮凝剂,得到次级高效吸附式污水处理剂,将次级污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为96.3%,COD去除率为95.7%,TN去除率为95.5%、NH3-N去除率为93.9%,由此分析,回收再利用的污水处理剂对污水的处理效率有所降低,但降低幅度较少。
实施例4
一种高效吸附式污水处理剂,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭2份、纳米二氧化硅3份、改性椰壳炭10份、多孔玄武岩10份、改性沸石5份、植物纤维5份、多孔金属材料1份和絮凝剂0.1份。
实施例4中的高效吸附式污水处理剂的制备方法,其包括以下步骤:
S1、分别制得秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭和改性沸石,备用;
S2、将植物纤维浸泡于1.5%质量浓度的草酸钠溶液中20h,捞出晒干,磨成粉末,过250目筛,备用;
S3、将制备的秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭、改性沸石、植物纤维、纳米二氧化硅、多孔玄武岩、多孔金属材料和絮凝剂混合均匀,制得高效吸附式污水处理剂。
将实施例4制备的污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为98.5%,COD去除率为98.1%,TN去除率为97.3%、NH3-N去除率为96.3%。
按重量份计,加入前的污水处理剂共计36.1份,处理后将沉淀物滤出,干燥处理,先在80-100℃下预热10min,之后升温至350-400℃煅烧2-4h,冷却后过筛回收,回收后共计26.81份,回收率为74.27%。
回收后按照制备比例加入植物纤维和絮凝剂,得到次级高效吸附式污水处理剂,将次级污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为95.8%,COD去除率为95.2%,TN去除率为95.4%、NH3-N去除率为94.3%,由此分析,回收再利用的污水处理剂对污水的处理效率有所降低,但降低幅度较少。
实施例5
一种高效吸附式污水处理剂,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秸秆基磁性多孔生物炭5份、纳米二氧化硅10份、改性椰壳炭20份、多孔玄武岩30份、改性沸石15份、植物纤维12份、多孔金属材料5份和絮凝剂0.2份。
实施例5中的高效吸附式污水处理剂的制备方法,其包括以下步骤:
S1、分别制得秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭和改性沸石,备用;
S2、将植物纤维浸泡于1.5%质量浓度的草酸钠溶液中20h,捞出晒干,磨成粉末,过250目筛,备用;
S3、将制备的秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭、改性沸石、植物纤维、纳米二氧化硅、多孔玄武岩、多孔金属材料和絮凝剂混合均匀,制得高效吸附式污水处理剂。
将实施例5制备的污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为97.9%,COD去除率为97.6%,TN去除率为96.8%、NH3-N去除率为96.4%。
按重量份计,加入前的污水处理剂共计97.2份,回收后共计66.35份,处理后将沉淀物滤出,干燥处理,先在80-100℃下预热10min,之后升温至350-400℃煅烧2-4h,冷却后过筛回收,回收率为68.26%。
回收后按照制备比例加入植物纤维和絮凝剂,得到次级高效吸附式污水处理剂,将次级污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为95.1%,COD去除率为95.2%,TN去除率为95.3%、NH3-N去除率为94.6%,由此分析,回收再利用的污水处理剂对污水的处理效率有所降低,但降低幅度较少。
实施例6
一种高效吸附式污水处理剂,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭3.5份、纳米二氧化硅6.5份、改性椰壳炭15份、多孔玄武岩20份、改性沸石10份、植物纤维8.5份、多孔金属材料3份、絮凝剂0.2份和助凝剂0.03份,助凝剂为海藻酸钠。
实施例6中的高效吸附式污水处理剂的制备方法,其包括以下步骤:
S1、分别制得秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭和改性沸石,备用;
S2、将植物纤维浸泡于1.5%质量浓度的草酸钠溶液中20h,捞出晒干,磨成粉末,过250目筛,备用;
S3、将制备的秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭、改性沸石、植物纤维、纳米二氧化硅、多孔玄武岩、多孔金属材料和絮凝剂混合均匀,制得高效吸附式污水处理剂。
将实施例6制备的污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为99.3%,COD去除率为97.9%,TN去除率为98.1%、NH3-N去除率为96.7%。加入了助凝剂后去除效率有所增加,但增加的幅度有限,而且COD去除率反而有所降低,这说明的要根据实际情况决定是否加入助凝剂。
按重量份计,加入前的污水处理剂共计66.73份,处理后将沉淀物滤出,干燥处理,先在80-100℃下预热10min,之后升温至350-400℃煅烧2-4h,冷却后过筛回收,回收后共计48.57份,回收率为72.79%。
回收后按照制备比例加入植物纤维、絮凝剂和助凝剂,得到次级高效吸附式污水处理剂,将次级污水处理剂按照每1立方米生活污水投入0.2-0.3kg污水处理剂,污水中TP为1.48mg/L,COD为58.84mg/L,TN为10.13mg/L,NH3-N为22.97mg/L,进行混凝实验,混凝装置以300r/min搅拌4h,静置后,取其上清液,TP去除率为97.5%,COD去除率为95.3%,TN去除率为96.3%、NH3-N去除率为95.2%,由此分析,回收再利用的污水处理剂对污水的处理效率有所降低,但降低幅度较少。
改性椰壳炭为购进的成品,其改性方法有多种,优选硝酸氧化改性的椰壳炭。
多孔金属材料,是指金属内部弥散分布着大量的有方向性的或随机的孔洞,这些孔洞的直径约2um~3mm之间。由于对孔洞的设计要求不同,孔洞可以是泡沫型的,藕状型的,蜂窝型的等等。多孔金属材料还可以根据其孔洞的形态可以分为独立孔洞型的和连续孔洞型的二大类。独立型的材料具有比重小,刚性、比强度好,吸振、吸音性能好等特点;连续型的材料除了具有上述特点之外,还具有浸透性、通气性好等特点。
沸石的改性方法包括无机盐改性法,无机盐优选钠盐,改性方法为现有技术。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要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权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭、纳米二氧化硅、改性椰壳炭、多孔玄武岩、改性沸石、植物纤维、多孔金属材料和絮凝剂;
所述高效吸附式污水处理剂的制备方法:
S1、分别制得秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭和改性沸石,备用;
S2、将植物纤维浸泡于1.5%质量浓度的草酸钠溶液中16-22h,捞出晒干,磨成粉末,过200-300目筛,备用;
S3、将制备的秸秆基磁性多孔生物炭、改性椰壳炭、改性沸石、植物纤维、纳米二氧化硅、多孔玄武岩、多孔金属材料和絮凝剂混合均匀,制得高效吸附式污水处理剂。
2.根据权利要求1所述的一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭2-5份、纳米二氧化硅3-10份、改性椰壳炭10-20份、多孔玄武岩10-30份、改性沸石5-15份、植物纤维5-12份、多孔金属材料1-5份和絮凝剂0.1-0.2份。
3.根据权利要求2所述的一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,按重量份计,其由以下原料组成:
秸秆基磁性多孔生物炭3.5份、纳米二氧化硅6.5份、改性椰壳炭15份、多孔玄武岩20份、改性沸石10份、植物纤维8.5份、多孔金属材料3份和絮凝剂0.2份。
4.根据权利要求2所述的一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,还包括,助凝剂0.02-0.05份。
5.根据权利要求1所述的一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,秸秆基磁性多孔生物炭改性方法:粉碎后的秸秆还浸没至锌溶液中,加热搅拌,加热温度为50-60℃,搅拌24-72h后过滤并干燥,得锌离子秸秆粉末;干燥后的锌离子秸秆粉末在50-60℃的NaOH溶液中浸泡,NaOH溶液浓度为0.5mol/L,浸泡时间为6-8h,浸泡后还在真空下烘干24h,将烘干后的样品在500-600℃和氮气保护下进行高温炭化处理,处理时间为2-3h,高温炭化处理后在0.6-0.8mol/L的HCl溶液浸泡3-4h,浸泡后用去离子水清洗至中性,清洗完毕后在50℃温度下烘干,得锌基生物质炭;将锌基生物质炭溶解至乙二醇溶液中,在搅拌条件下混匀,搅拌时间为60min,搅匀之后将六水三氯化铁、醋酸钠分别加入溶解有锌基生物质炭的乙二醇溶液中,搅拌2h后转移至反应釜中反应,反应温度为180-200℃,反应时间为10h;反应完毕后冷却至室温,然后在外加磁场的分离作用下将产物用无水乙醇和去离子水交替洗涤多次,洗涤后放入烘箱中烘干,烘干温度为50℃,烘干时间为24h,得秸秆基磁性多孔生物炭,使其具备磁性材料吸附能力,改性后置于-15℃以下0.5-1.0h。
6.根据权利要求1所述的一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,沸石的改性方法为无机盐改性法,将沸石至于无机盐溶液中浸泡3-6h,无机盐为钠盐,改性后置于负压环境中超声1-2h。
7.根据权利要求1所述的一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,植物纤维为苎麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维、黄麻纤维、桑树纤维、构树纤维、剑麻纤维和蕉麻纤维中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,絮凝剂为无机聚合物絮凝剂或微生物絮凝剂。
9.根据权利要求8所述的一种高效吸附式污水处理剂,其特征在于,无机聚合物絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁和聚合硫酸铁中的一种或几种。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种高效吸附式污水处理剂的脱附方法,其特征在于,包括以下步骤:
A1、将沉淀物滤出,干燥处理;
A2、先在80-100℃下预热10min,之后升温至350-400℃煅烧2-4h;
A3、冷却后过筛,之后按制备比例加入植物纤维和絮凝剂即可再次使用。
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