CN113893820A - 一种鱼缸用复合吸附活性炭材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鱼缸用复合吸附活性炭材料及其制备方法，所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；S2、加入纯净水，搅拌均匀得到泥料；S3、将泥料用炼泥机真空炼泥2~4次，陈腐10~24h；S4、将陈腐后的物料进行定型，风干，烧制；S5、将烧制后的物料在氯化镧溶液中浸泡20~60min，取出，风干，得到复合吸附活性炭材料。通过将活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂拌匀，用纯净水制成泥料，再炼泥、陈腐、定型、风干、烧制、氯化镧负载，得到了能够有效吸附水中的有机物，降低COD、BOD和含磷物的复合吸附活性炭材料。
Description
技术领域
本发明涉及吸附材料技术领域，具体涉及一种鱼缸用复合吸附活性炭材料及其制备方法。
背景技术
在长期养殖的鱼缸、养殖水体中，由于投入的过量饲料以及大量代谢产物的沉降堆积，在水体中析出氮、磷等植物营养元素、耗氧有机物等，导致COD、BOD、磷酸盐等超标，水质色度变深，消耗大量溶解氧，导致养殖生物缺氧，还会对养殖生物产生毒性。所以对养殖用水进行处理，既能减少对环境的污染，也可以降低养殖户的损失。
现有的处理方式有物理去除，通过机械过滤和挖去多余淤泥来初步进行处理；或者投入大量氧化剂通过化学反应去除有机污染物；且现有的物理的方法要消耗大量的人力，而且对污染物的去除也只是在初级阶段，去除的较少，是较为原始的方法。投入氧化剂的化学法，所需投入的氧化剂用量不易掌握，很难确定。生物方法成本较高，初期需要投入时间较长，见效比较慢。还有使用生物方法，培养有益的微生物和水生植物来调控水质，净化水体。现有的物理的方法要消耗大量的人力，而且对污染物的去除也只是在初级阶段，去除的较少，是较为原始的方法。投入氧化剂的化学法，所需投入的氧化剂用量不易掌握，很难确定。生物方法成本较高，初期需要投入时间较长，见效比较慢。
发明内容
本发明提供一种鱼缸用复合吸附活性炭材料及其制备方法，能够有效的去除水中的有机物，降低COD、BOD和含磷物。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案：
一种鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；
S2、加入纯净水，搅拌均匀得到泥料；
S3、将泥料用炼泥机真空炼泥2~4次，陈腐10~24h；
S4、将陈腐后的物料进行定型，风干，烧制；
S5、将烧制后的物料在氯化镧溶液中浸泡20~60min，取出，风干，得到复合吸附活性炭材料。
本发明通过将活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂拌匀，用纯净水制成泥料，再炼泥、陈腐、定型、风干、烧制、氯化镧负载，得到了能够有效吸附水中的有机物，降低COD、BOD和含磷物的复合吸附活性炭材料，且所述的复合吸附活性炭材料能够可再生反复使用，操作简单且成本低。
发明人发现，在烧制后用氯化镧溶液浸泡，使其负载氯化镧，能够显著提高对于COD、BOD和含磷物的降低效果，显著提高吸附活性。
且发明人发现，采用不同的稀土氯化物溶液浸泡对于提高对于COD、BOD和含磷物的降低效果是不同的，而采取稀土氯化物溶液相比于其他稀土氯化物溶液浸泡能够更加显著的提高对于COD、BOD和含磷物的降低效果。
作为一种优选方案，所述活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂的质量比为8~18：5~20：8~25：50~70。
作为一种优选方案，所述活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂的质量比为10：16：20：54。
作为一种优选方案，所述纯净水与混合料的质量比为0.2~1：1。
作为一种优选方案，所述纯净水与混合料的质量比为0.7：1。
作为一种优选方案，所述金属氧化物由氧化铝、氧化铁按照质量比1：0.5~2组成。
发明人发现， 采取上述的由氧化铝、氧化铁组成的金属氧化物，有利于所述的吸附活性炭材料成型，同时发明人发现，采取上述的金属氧化物能够提高对于COD、BOD和含磷物的吸附效果。
作为一种优选方案，所述金属氧化物由氧化铝、氧化铁按照质量比1：1组成。
作为一种优选方案，所述粘结剂为粘土。
作为一种优选方案，所述烧制具体为：在惰性气体保护下于550~750℃煅烧2~8h。
经过上述的烧制，能够有效的提高吸附活性，从而提高对于COD、BOD和含磷物的降低效果。
作为一种优选方案，所述氯化镧溶液为质量浓度2~6%的氯化镧溶液。
本发明还提供了一种鱼缸用复合吸附活性炭材料，由上述所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料制备得到。
本发明的有益效果：本发明通过将活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂拌匀，用纯净水制成泥料，再炼泥、陈腐、定型、风干、烧制、氯化镧负载，得到了能够有效吸附水中的有机物，降低COD、BOD和含磷物的复合吸附活性炭材料，且所述的复合吸附活性炭材料能够可再生反复使用，操作简单且成本低；在烧制后用氯化镧溶液浸泡，使其负载氯化镧，能够显著提高对于COD、BOD和含磷物的降低效果，显著提高吸附活性。
附图说明
图1为本发明的定型的鱼缸用复合吸附活性炭材料。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。
实施例1
一种鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘土加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；
所述活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘结剂的质量比为10：8：8：20：54；
采取上述的由氧化铝、氧化铁组成的金属氧化物，有利于所述的吸附活性炭材料成型，能够提高对于COD、BOD和含磷物的吸附效果；
S2、加入纯净水，搅拌均匀得到泥料；所述纯净水与混合料的质量比为0.5：1；
S3、将泥料用炼泥机真空炼泥3次，陈腐12h；
S4、将陈腐后的物料用模具挤压定型（定型样式见图1），风干，在惰性气体保护下于600℃煅烧3h；
经过上述的烧制，能够有效的提高吸附活性，从而提高对于COD、BOD和含磷物的降低效果；
S5、将烧制后的物料在质量浓度为5%的氯化镧溶液中浸泡30min，取出，风干，得到复合吸附活性炭材料。
在烧制后用氯化镧溶液浸泡，使其负载氯化镧，能够显著提高对于COD、BOD和含磷物的降低效果，显著提高吸附活性。
通过将活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂拌匀，用纯净水制成泥料，再炼泥、陈腐、定型、风干、烧制、氯化镧负载，得到了能够有效吸附水中的有机物，降低COD、BOD和含磷物的复合吸附活性炭材料，且所述的复合吸附活性炭材料能够可再生反复使用，操作简单且成本低。
实施例2
一种鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘土加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；
所述活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘结剂的质量比为15：8：8：10：59；
S2、加入纯净水，搅拌均匀得到泥料；所述纯净水与混合料的质量比为0.7：1；
S3、将泥料用炼泥机真空炼泥4次，陈腐12h；
S4、将陈腐后的物料用模具挤压定型，风干，在惰性气体保护下于700℃煅烧4h；
S5、将烧制后的物料在质量浓度为4%的氯化镧溶液中浸泡30min，取出，风干，得到复合吸附活性炭材料。
实施例3
一种鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘土加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；
所述活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘结剂的质量比为15：5：5：10：65；
S2、加入纯净水，搅拌均匀得到泥料；所述纯净水与混合料的质量比为0.8：1；
S3、将泥料用炼泥机真空炼泥4次，陈腐24h；
S4、将陈腐后的物料用模具挤压定型，风干，在惰性气体保护下于700℃煅烧6h；
S5、将烧制后的物料在质量浓度为4%的氯化镧溶液中浸泡30min，取出，风干，得到复合吸附活性炭材料。
实施例4
一种鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘土加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；
所述活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘结剂的质量比为8：3：3：24：62；
S2、加入纯净水，搅拌均匀得到泥料；所述纯净水与混合料的质量比为0.4：1；
S3、将泥料用炼泥机真空炼泥3次，陈腐18h；
S4、将陈腐后的物料用模具挤压定型，风干，在惰性气体保护下于650℃煅烧5h；
S5、将烧制后的物料在质量浓度为3%的氯化镧溶液中浸泡30min，取出，风干，得到复合吸附活性炭材料。
对比例1
对比例1与实施例2不同之处在于，对比例1不经过氯化镧溶液浸泡，其他都相同。
一种鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘土加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；
所述活性炭、氧化铝、氧化铁、沸石、粘结剂的质量比为15：8：8：10：59；
S2、加入纯净水，搅拌均匀得到泥料；所述纯净水与混合料的质量比为0.7：1；
S3、将泥料用炼泥机真空炼泥4次，陈腐12h；
S4、将陈腐后的物料用模具挤压定型，风干，在惰性气体保护下于700℃煅烧4h，得到复合吸附活性炭材料。
对比例2
对比例2与实施例2不同之处在于，对比例2采用氯化铈溶液替换所述的氯化镧溶液，其他都相同。
即步骤S5不同。
S5、将烧制后的物料在质量浓度为4%的氯化铈溶液中浸泡30min，取出，风干，得到复合吸附活性炭材料。
对比例3
对比例3与实施例2不同之处在于，对比例3采用等量的氧化铜、二氧化钛替换氧化铝、氧化铁，其他都相同。
即步骤S1所用原料不同。
S1、将活性炭、氧化铜、二氧化钛、沸石、粘土加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；
所述活性炭、氧化铜、二氧化钛、沸石、粘结剂的质量比为15：8：8：10：59；
为了进一步证明本发明的效果，提供了以下测试方法：
1.将COD、BOD、磷酸盐超标的鱼缸用水体作为测试水体，并测试其COD、BOD、磷酸盐值，分别将实施例1~4、对比例1~3所述的复合吸附活性炭材料加入到水体中（每个实施例或对比例均测试三组，取平均值），24h后，测试COD、BOD、磷酸盐去除率，其中去除率=（材料加入后测试值-材料加入前测试值）/材料加入前测试值，测试结果见表1。
表1 测试结果
从表1中可看出，本发明所述的复合吸附活性炭材料能够有效的降低磷酸盐、COD、BOD。
对比实施例1~4可看出，不同的制备参数以及原料配比能够影响对于磷酸盐、COD、BOD的降低效果。
对比实施例2与对比例1、2可看出，通过在氯化镧溶液中浸泡使其负载氯化镧能够有效的提高对于磷酸盐、COD、BOD的降低效果，且采用不同的稀土氯化溶液浸泡，对于磷酸盐、COD、BOD的降低效果是不同的，采取本申请所述的氯化镧溶液相比于其他稀土氯化物溶液能够更加显著的提高对磷酸盐、COD、BOD的降低效果。
对比实施例2与对比例3可知，采用由由氧化铝、氧化铁组成的金属氧化物能够显著提高对磷酸盐、COD、BOD的降低效果，且相比于其他金属氧化物具有更好的降低效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂加入到拌料机中，搅拌均匀，得到混合料；
S2、加入纯净水，搅拌均匀得到泥料；
S3、将泥料用炼泥机真空炼泥2~4次，陈腐10~24h；
S4、将陈腐后的物料进行定型，风干，烧制；
S5、将烧制后的物料在氯化镧溶液中浸泡20~60min，取出，风干，得到复合吸附活性炭材料。
2.根据权利要求1所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂的质量比为8~18：5~20：8~25：50~70。
3.根据权利要求1所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述活性炭、金属氧化物、沸石、粘结剂的质量比为10：16：20：54。
4.根据权利要求1所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述纯净水与混合料的质量比为0.2~1：1。
5.根据权利要求1所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述纯净水与混合料的质量比为0.7：1。
6.根据权利要求1所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物由氧化铝、氧化铁按照质量比1：0.5~2组成。
7.根据权利要求1所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为粘土。
8.根据权利要求1所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述烧制具体为：在惰性气体保护下于550~750℃煅烧2~8h。
9.根据权利要求1所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述氯化镧溶液为质量浓度2~6%的氯化镧溶液。
10.一种鱼缸用复合吸附活性炭材料，其特征在于，由权利要求1~9任一所述的鱼缸用复合吸附活性炭材料制备得到。
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