CN114029035A - 一种改性污泥质生物炭的制法及所得生物炭与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性污泥质生物炭的制法及所得生物炭与应用，以废弃市政污泥为原料，将其烘干、粉碎、过筛，得粉末状材料；在碱性环境下与氯化镁和氯化钙溶液混合振荡，60℃浸渍12h，制得改性污泥粉末；最后将粉末置于管式炉中并于惰性气氛下高温热解，得到改性污泥质生物炭除磷吸附剂。改性污泥质生物炭在浓度为50mg/L的含磷废水中除磷时，其对磷酸盐的吸附容量为27.27mg/g，约是同等条件下未改性污泥生物炭的3.3倍。通过模型计算，改性污泥质生物炭对磷酸盐的最大吸附容量可达192.6mg/g。本发明制备的改性污泥质生物炭除磷吸附剂性能稳定，实现了废旧资源的再利用，为吸附净化含磷废水提供了一种环境友好、吸附性能优越的生物炭材料。
Description
技术领域
本发明属改性吸附剂材料制备，具体涉及一种改性污泥质生物炭及制备方法与作为除磷吸附剂的应用。
背景技术
近年来，随着工农业活动的迅速发展，大量氮磷营养元素排入水体，导致水体富营养化、赤潮、黑臭水体等诸多环境问题的产生。已有研究表明减少磷的排放是控制富营养化问题的重要举措，磷元素是主要的限制因子。目前，主要的除磷方法包括化学沉淀法、生物法、人工湿地法和吸附法等，其中吸附法具有设备占地面积小、工艺简单、无二次污染、且可以进行磷资源回收等优点，因此受到广泛关注。
与此同时，剩余污泥作为污水处理厂产生的固体废物，一方面面临着产量高、成分复杂、处理难度大等问题；另一方面，污泥中含有大量的有机物和磷，直接处理不利于资源的回收再利用。而污泥碳化技术是目前新兴的一种污泥处理技术，有研究发现碳化过程污泥的有机质会碳化、造孔和结构蓬松，使得剩余污泥作为生物炭的制备原料成为可能。因此，利用以剩余污泥为原料制备生物炭不仅能实现污泥“减量化、稳定化和无害化”处理，还能解决吸附剂原材料成本过高的问题，达到以废治废的目的。
现有技术中，使用复合金属制备生物炭材料用于磷酸盐去除方面仍鲜有发现，Jiang等人在Environmental Science and Pollution Research,26(18):18343-18353期刊中发表的“Phosphate adsorption from wastewater using ZnAl-LDO-loadedmodified banana straw biochar”一文中，通过Mg-Al改性大豆秸秆制得对磷酸盐的生物炭吸附材料，其对磷酸盐的吸附时未改性生物炭的21倍，但释放的ZnAl不易处理，难以推广使用；申请公布号为CN1110013888A的专利公开了一种竹基生物炭除磷吸附剂的制备方法及其应用，将竹子粉碎成竹屑，然后加入乙酸溶液浸泡，并与海水充分混合，制得改性Mg-Ca生物炭，对磷酸盐的最大吸附容量为47.2mg/g，但从推广前景方面来说并不大；申请公布号为CN108525638A的专利公开了一种生物质炭纤维/层状双金属氢氧化物吸附除磷材料，首先将生物质在碱性环境中浸渍5h后洗至中性烘干，然后将样品分散在次氯酸钠溶液中进行漂白3～5h，置于管式炉中热解2～6h，最后在水和二甲砜混合液中超声，加入铝盐和铜盐溶液中水热反应10～12h，整个过程工艺复杂，改性添加剂用量大，成本高。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的在于提供一种利用废弃污泥结合钙镁氧化物来制备生物炭的方法；本发明的第二目的在于提供一种通过上述方法制备的生物炭；本发明的第三目的在于提供上述生物炭作为吸附剂在含磷黑臭水体中除磷的应用。
技术方案：本发明的一种改性污泥质生物炭的制备方法，包括以下步骤：
(1)取剩余污泥，干燥、粉碎、过筛后得到污泥粉末；
(2)取氯化镁和氯化钙配置成混合溶液，将步骤(1)得到的污泥粉末加入混合溶液中，然后于恒温搅拌，再加入碱性溶液，水浴振荡浸渍后，水洗、干燥，得到一次改性污泥粉末；
(3)将一次改性污泥粉末放入管式炉中高温热解，得到改性污泥质生物炭粉末，接着将改性污泥质生物炭粉末用去离子水洗至中性，再真空干燥，研磨过筛，得目标产物。
进一步的，所述步骤(2)中，每15～25mL的混合溶液中添加1g的污泥粉末；其中，混合溶液中，氯化镁与氯化钙的摩尔比为1：(1～3)。
进一步的，所述步骤(2)中，恒温搅拌的温度为50～60℃，搅拌时间为30～60min。
进一步的，所述步骤(2)中，碱性溶液控制pH为10～11。
进一步的，所述步骤(3)中，高温热解的温度为400～800℃，热解时间为90～150min，管式炉的升温速率为10℃/min。
进一步的，所述步骤(3)中，真空干燥温度为65～80℃，干燥时间为1～2h。
本发明还保护一种改性污泥质生物炭以及所述的改性污泥质生物炭在含磷废水中作为除磷吸附剂的应用。
进一步的，具体吸附过程为：将改性污泥质生物炭投加于含磷废水中，调节溶液pH，于恒温振荡器中振荡。改性污泥质生物炭的投加量为1.6～2.4g/L，调节溶液pH为2～4，振荡速率为150～180r/min，时间为50～240min。
本发明的机理为：Mg、Ca等金属改性生物炭通过负载在生物炭表面的金属氧化物，克服生物炭表面负电性的缺点，可以与磷酸盐形成单核、双核和三核配合物，并通过弱化学键沉积到生物炭表面，大大提高对磷酸盐的吸附性能；污泥经过高温煅烧后会形成多孔的生物炭，具有高比表面积，对磷酸盐的物理吸附性能较好；在污泥浸渍在钙盐和镁盐溶液中，通过普通干燥和高温煅烧将钙离子和镁离子转化为CaO和MgO，使改性生物炭通过金属离子的活性位点与废水中磷酸阴离子发生化学反应，生成Ca3(PO4)2、CaHPO4和Mg3(PO4)2等稳定化合物，进而提高生物炭材料对磷酸盐的吸附能力。
有益效果：与现有技术相比，本发明的具有如下显著优点：本发明制备的改性污泥质生物炭，采用废弃的市政剩余污泥为生物质，原料来源丰富，价格低廉，制备成本较低；本发明采用负载双金属的方式对生物炭进行改性，通过耦合两种金属离子的吸附性能的方法，提高反应速率和吸附容量；经过实验验证，改性污泥质生物炭在浓度为50mg/L的含磷废水中除磷时，其对磷酸盐的吸附容量为27.27mg/g，约是同等条件下未改性污泥生物炭的3.3倍，通过模型论证，改性污泥质生物炭对磷酸盐的最大吸附容量可达192.6mg/g。
附图说明
图1为实施例13中改性前的污泥质生物炭粉末与改性后的污泥质生物炭粉末对废水中磷酸盐吸附容量的比较变化图；
图2为实施例13制得的改性污泥质生物炭吸附剂对废水中磷酸盐受pH值影响图；
图3为实施例13制得的改性污泥质生物炭吸附剂的投加量对其吸附磷酸盐的影响图；
图4为实施例14中未改性污泥质生物炭与改性后的污泥质生物炭吸附剂对废水中磷酸盐受吸附时间影响图；
图5为实施例13制得的改性污泥质生物炭吸附剂对磷酸盐吸附受初始磷酸盐浓度的影响图；
图6为实施例14所制得的未改性污泥质生物炭粉末的扫描电镜表征图，放大倍数为40000倍；
图7为实施例13所制得的改性污泥质生物炭粉末的扫描电镜表征图，放大倍数为40000倍；
图8为实施例13所制得的改性污泥质生物炭粉末吸附磷酸盐后的扫描电镜表征图，放大倍数为40000倍；
图9为实施例13和实例14中未改性的污泥质生物炭、改性污泥质生物炭及改性污泥质生物炭吸附磷酸盐后的X射线衍射分析图；
图10为实施例13和实例14中未改性的污泥质生物炭、改性污泥质生物炭及改性污泥质生物炭吸附磷酸盐后的红外光谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
本实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
步骤一，预处理：
取500g市政剩余污泥，在105℃条件下干燥4h，并用研磨机粉碎，并过100目筛，收集得到污泥粉末放置于塑封袋中备用；
步骤二，改性：
按照污泥粉末和金属盐溶液改性试剂设定的混合比例，采用氯化镁和氯化钙溶液作为双金属改性试剂，取步骤一得到的污泥粉末10g，并将污泥粉末与100mL浓度为0.75mol/L的氯化镁溶液和100mL浓度为0.75mol/L的氯化钙溶液，氯化镁：氯化钙浓度比为1:1，一并放置于250mL锥形瓶中，在50℃下恒温水浴搅拌改性30min，随后加入碱性溶液控制其pH为11，水浴振荡12h，用去离子水洗至中性，并于烘箱65℃下真空烘干2h，得到改性污泥粉末；
步骤三，热解：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至600℃，高温热解90min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于65℃下真空烘干1h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例2
具体步骤同实施例1，不同之处在于步骤二改性为：
按照污泥粉末和金属盐溶液改性试剂设定的混合比例，采用氯化镁和氯化钙溶液作为双金属改性试剂，取步骤一得到的污泥粉末10g，并将污泥粉末与100mL浓度为0.75mol/L的氯化镁溶液和100mL浓度为2.25mol/L的氯化钙溶液氯化镁：氯化钙浓度比为1:3，一并放置于250mL锥形瓶中，在60℃下恒温水浴搅拌改性60min，随后加入碱性溶液控制其pH为11，水浴振荡12h，用去离子水洗至中性，并于烘箱65℃下真空烘干2h，得到改性污泥粉末。
实施例3
具体步骤同实施例1，不同之处在于步骤三热解为：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至600℃，高温热解150min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于80℃下真空烘干2h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例4
具体步骤同实施例2，不同之处在于步骤三热解为：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至600℃，高温热解150min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于80℃下真空烘干2h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例5
具体步骤同实施例2，不同之处在于步骤三热解为：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至400℃，高温热解120min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于70℃下真空烘干1h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例6
具体步骤同实施例5，不同之处在于步骤二改性为：
按照污泥粉末和金属盐溶液改性试剂设定的混合比例，采用氯化镁和氯化钙溶液作为双金属改性试剂，取步骤一得到的污泥粉末10g，并将污泥粉末与100mL浓度为0.75mol/L的氯化镁溶液和100mL浓度为2.25mol/L的氯化钙溶液氯化镁：氯化钙浓度比为1:3，一并放置于250mL锥形瓶中，在60℃下恒温水浴搅拌改性40min，随后加入碱性溶液控制其pH为10，水浴振荡12h，用去离子水洗至中性，并于烘箱65℃下真空烘干2h，得到改性污泥粉末。
实施例7
具体步骤同实施例1，不同之处在于步骤三热解为：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至800℃，高温热解120min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于65℃下真空烘干2h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例8
具体步骤同实施例8，不同之处在于步骤二改性为：
按照污泥粉末和金属盐溶液改性试剂设定的混合比例，采用氯化镁和氯化钙溶液作为双金属改性试剂，取步骤一得到的污泥粉末10g，并将污泥粉末与100mL浓度为0.75mol/L的氯化镁溶液和100mL浓度为2.25mol/L的氯化钙溶液，氯化镁：氯化钙浓度比为1:3，一并放置于250mL锥形瓶中，在60℃下恒温水浴搅拌改性50min，随后加入碱性溶液控制其pH为10，水浴振荡12h，用去离子水洗至中性，并于烘箱65℃下真空烘干2h，得到改性污泥粉末；
实施例9
步骤一，预处理：
取500g市政剩余污泥，在105℃条件下干燥4h，并用研磨机粉碎，并过100目筛，收集得到污泥粉末放置于塑封袋中备用；
步骤二，改性：
按照污泥粉末和金属盐溶液改性试剂设定的混合比例，采用氯化镁和氯化钙溶液作为双金属改性试剂，取步骤一得到的污泥粉末10g，并将污泥粉末与100mL浓度为0.75mol/L的氯化镁溶液和100mL浓度为1.5mol/L的氯化钙溶液氯化镁：氯化钙浓度比为1:2，一并放置于250mL锥形瓶中，在55℃下恒温水浴搅拌改性40min，随后加入碱性溶液控制其pH为11，水浴振荡12h，用去离子水洗至中性，并于烘箱65℃下真空烘干2h，得到改性污泥粉末；
步骤三，热解：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至400℃，高温热解90min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于80℃下真空烘干2h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例10
具体步骤同实施例9，不同之处在于步骤三中热解为：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至400℃，高温热解150min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于70℃下真空烘干1h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例11
具体步骤同实施例9，不同之处在于步骤三中热解为：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至800℃，高温热解90min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于65真空烘干2h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例12
具体步骤同实施例11，不同之处在于步骤三中热解为：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至800℃，高温热解150min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于80真空烘干2h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例13
具体步骤同实施例11，不同之处在于步骤三中热解为：
取步骤二制得的改性污泥粉末置于管式炉中，然后向管式炉中通入氮气10min进行洗气，将反应炉中的空气排出，使改性污泥粉末处于氮气保护气氛下，以10℃/min的升温速率升温至600℃，高温热解120min，得到炭化材料。然后用去离子水洗至中性，于80℃下真空烘干2h，研磨过筛取粒径为0.125～0.2mm的改性污泥质粉末。
实施例14
使用实施例13步骤一制得的污泥粉，但末经过步骤三热解制得的污泥质生物炭，即未改性污泥质生物炭用于对比吸附试验。
参见图6和图7，分别是实施例14和实施例13制备的材料的电镜表征，由图可知，未改性的污泥质生物炭，表面光滑多微孔，这可能是碳化过程中H2O分子蒸发和有机分子分解造成的结果。而经双金属改性后，污泥质生物炭表面形貌特征变化明显，表面出现细碎的颗粒物，据推测可能是金属氧化物，表明金属的添加有利于形成粒径较小的碳化物质，且有效地提高了生物炭的比表面积。
取实施例1-14中的粉末，进行吸附废水中的磷酸盐的试验。各实施例的吸附试验条件如下：
改性污泥质生物炭吸附剂的投加量为2g/L，溶液pH调节为3左右，磷酸盐废液浓度为50mg/L，向废水中投加制得的改性污泥质生物炭，于28℃恒温振荡器中振荡9h，振荡速度为150rpm。
待吸附达到平衡后，取出溶液，并用高速离心机离心后，测定上清液中残余磷酸盐的浓度，根据下式Q＝(C0-Ce)×V/m求出吸附量，具体结果参见表1。式中：Q为吸附量(mg/g)，C0为吸附前溶液中染料的浓度(mg/L)，Ce为吸附后溶液中染料的浓度(mg/L)，V为溶液体积(L)，m为吸附剂质量(g)。
表1实施例1～14各生物炭吸附磷酸盐溶液吸附
| 实施例 | 吸附量(mg/g) |
| 1 | 19.08 |
| 2 | 22.90 |
| 3 | 19.73 |
| 4 | 24.76 |
| 5 | 16.64 |
| 6 | 25.41 |
| 7 | 20.31 |
| 8 | 26.49 |
| 9 | 21.03 |
| 10 | 23.33 |
| 11 | 23.83 |
| 12 | 25.27 |
| 13 | 27.27 |
| 14 | 8.21 |
由表1可知，在本试验条件下，总体上共混比越高(即钙元素含量越高)，制备的改性污泥质生物炭对磷酸盐的吸附效果越好，但达到一定浓度后边际效应下降，若再进一步增加共混比对提高吸附能力影响不大；偏高的热解温度有利于本发明的生物炭对磷酸盐的吸附能力；热解时间对最终的改性污泥质生物炭吸附性能影响相对较小。因此，在该实验条件下，以除磷吸附能力最大化为目标，推荐的生物炭材料制备参数为：氯化镁：氯化钙浓度比为1:2，热解温度为600℃，热解时间为120min。
参见图8，当吸附磷酸盐后，改性污泥质生物炭表面和孔道内出现了许多花簇状沉淀，据推测这些沉淀为Ca5(PO4)3OH和Mg3(PO4)2，这说明吸附过程中，改性污泥质生物炭能够很好地将磷酸盐固持在自身的活性点位上，其对磷素的吸附机制包括金属离子与磷酸盐结合形成Ca5(PO4)3OH和Mg3(PO4)2沉淀。
参见图9，其中，A表示未改性污泥质生物炭的X射线衍射分析图；B表示改性污泥质生物炭的X射线衍射分析图；C表示改性污泥质生物炭吸附磷酸盐后的X射线衍射分析图，根据测试结果可知污泥质生物炭在高温热解后主要产生了金属氧化物MgO、CaO和金属氢氧化物Ca(OH)2、Mg(OH)2。改性污泥质生物炭吸附磷酸盐后出现新峰，其中θ＝33.35°和45.25°处的峰对应晶体Ca5(PO4)3OH，2θ＝20.95°、50.3°和52.45°对应晶体Mg3(PO4)2。同时，Ca/MgSBC表面的晶体CaO(2θ＝37.55°)和Ca(OH)2(2θ＝30.35°、69.5°和74.75°)在吸附磷酸盐后消失，而MgO(2θ＝42.90°、62.35°)强度减弱，这表明改性污泥质生物炭与磷酸盐之间通过氢键形成了表面沉淀。
参见图10，其中，A表示未改性污泥质生物炭的红外光谱图；B表示改性污泥质生物炭的红外光谱图；C表示改性污泥质生物炭吸附磷酸盐后的红外光谱图，根据测试结果可知，经改性后，污泥质生物炭在400cm-1-1000cm-1波段出现了新的吸收峰。其中，649.41cm-1和602.65cm-1等主要为Met-O，O-Met-O(Met＝Mg,Ca)的伸缩振动引起的，而924.70cm-1附近的峰为Met-OH弯曲振动。可见Mg、Ca成功负载于生物炭上，并且通过化学键与生物炭结合，比较牢固，不易脱落。改性污泥质生物炭吸附磷酸盐后，其924.70cm-1附近的Met-OH振动峰几乎消失，而1098cm-1和541.41cm-1分别对应的P-O和O-P-O键强度增加，这意味着Met-OH与磷酸盐之间形成了单齿(Met-O-P)和双齿内球络合物(Met-O-P-O)。集中于3418cm-1处的-OH峰有所减弱，说明了-OH参与了吸附反应。同时，可以清楚看到1050cm-1处出现一个低峰，证明了H2PO4 —的外表层面复合物的存在。上述FTIR光谱图的变化表明了改性污泥质生物炭中含有羟基化的Met-O和O-Met-O可以与H2PO4 —产生静电吸引，进而吸附磷酸盐。
实施例15
以实施例13的改性污泥质生物炭为例，进行不同条件下对废水磷酸盐去除的实验情况比较。
pH的影响：
实验条件：在28℃下，对初始浓度50mg/L的磷酸盐溶液，调节pH范围在2～11间，使用改性污泥质生物炭，设置投加量为2g/L，150rpm振荡吸附9h。改性污泥质生物炭对磷酸盐的吸附受溶液初始pH的影响较小，如图2所示，pH小于9时吸附量都在25.34mg/g以上，优选的pH范围是2～4。
吸附剂投加量的影响：
实验条件：在28℃下，对初始浓度50mg/L的磷酸盐溶液，调节pH为3，使用改性污泥质生物炭，设置投加量为0.6～2.4g/L，150rpm振荡吸附540min。如图3所示，随着改性污泥质生物炭投加量的增加，生物炭对磷酸盐的去除率也不断增大，优选的投加量为1.6～2.4g/L。
吸附时间的影响：
实验条件：在28℃下，将50mg/L的磷酸盐溶液的pH调节3，控制吸附剂投加量2g/L，150rpm下振荡吸附5～540min。如图4中的A所示，改性污泥质生物炭对磷酸盐的去除率随吸附时间的增加而增加，0～30min吸附速率很快，然后逐渐变缓，100min后基本达到吸附平衡，吸附量约为27.27mg/g；如图4中的B所示，考察污泥质生物炭改性前后对磷酸盐的吸附能力，此条件下改性后污泥质生物炭对磷酸盐的去除有了明显的提高。在同等条件下使用未改性的污泥质生物炭对磷酸盐进行吸附(即实施例14)发现，吸附平衡时，其对磷酸盐的吸附量为8.21mg/g。参见图，即此条件下改性污泥质生物炭对磷酸盐的吸附约为未改性生物炭的3.3倍。优选的振荡吸附时间为50～240min。
磷酸盐初始浓度的影响：
实验条件：在28℃下，pH调节3，控制吸附剂投加量2g/L，于150rpm下振荡吸附540min，设定磷酸盐初始浓度变化范围为10～200mg/L。如图5所示，在初始浓度为10～200mg/L时改性污泥质生物炭对磷酸盐的吸附量随初始浓度的增加迅速至约74.64mg/g，根据Langmuir等温吸附模型分析，改性后的生物炭对磷酸盐的最大吸附容量为192.60mg/g。
Claims (10)
1.一种改性污泥质生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取剩余污泥，干燥、粉碎、过筛后得到污泥粉末；
（2）取氯化镁和氯化钙配置成混合溶液，将步骤（1）得到的污泥粉末加入混合溶液中，然后于恒温搅拌，再加入碱性溶液，水浴振荡浸渍后，水洗、干燥，得到一次改性污泥粉末；
（3）将一次改性污泥粉末放入管式炉中高温热解，得到改性污泥质生物炭粉末，接着将改性污泥质生物炭粉末用去离子水洗至中性，再真空干燥，研磨过筛，得目标产物。
2.根据权利要求1所述的改性污泥质生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，每15~25mL的混合溶液中添加1g的污泥粉末；其中，混合溶液中，氯化镁与氯化钙的摩尔比为1：(1~3)。
3.根据权利要求1所述的改性污泥质生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，恒温搅拌的温度为50~60℃，搅拌时间为30~60min。
4.根据权利要求1所述的改性污泥质生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，碱性溶液控制pH为10~11。
5.根据权利要求1所述的改性污泥质生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，高温热解的温度为400~800℃，热解时间为90~150min，管式炉的升温速率为10℃/min。
6.根据权利要求1所述的改性污泥质生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，真空干燥温度为65~80℃，干燥时间为1~2h。
7.一种改性污泥质生物炭，其特征在于：由权利要求1-6任一项所述的方法制备得到。
8.权利要求7所述的改性污泥质生物炭在含磷废水中作为除磷吸附剂的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，具体吸附过程为：将改性污泥质生物炭投加于含磷废水中，调节溶液pH，于恒温振荡器中振荡。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：改性污泥质生物炭的投加量为1.6~2.4g/L，调节溶液pH为2~4，振荡速率为150~180r/min，时间为50~240min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114797767A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-07-29 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | 一种改性叶生物炭及其制备方法和应用 |
| CN115367818A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-22 | 浙江省农业科学院 | 一种混凝污泥基零价铁生物炭除磷复合材料的制备方法 |
| CN115646445A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-31 | 西安建筑科技大学 | 一种选择吸附硝酸盐的改性生物炭的制备方法 |
| CN115770544A (zh) * | 2022-10-13 | 2023-03-10 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种基于芬顿污泥制备两级吸附材料的方法及应用 |
| CN116809018A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-09-29 | 东北师范大学 | 一种污泥生物炭的制备方法及应用 |
| CN117535685A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 常熟理工学院 | 一种从市政污泥中回收单质磷的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103406099A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-27 | 中国农业大学 | 一种钙镁矿化生物炭及其制备方法与应用 |
| CN103721677A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-16 | 农业部沼气科学研究所 | 一种用于废水除磷的生物质碳复合材料的制备方法 |
| CN105536704A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-05-04 | 湖南大学 | 一种钙改性的生物炭及其制备方法与用途 |
| CN109734219A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-05-10 | 顾晓凡 | 一种生活污水处理及磷素回收方法 |
| US20200298202A1 (en) * | 2017-12-12 | 2020-09-24 | Jiangsu Academy Of Agricultural Sciences | Preparation Method for Combined Modified Straw Active Particulate Carbon Adsorption Material and Use of Same |
| CN112191229A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-08 | 农业农村部环境保护科研监测所 | Mg/Ca负载改性烟秆生物炭的制备方法及其应用 |
-
2021
- 2021-11-18 CN CN202111368221.0A patent/CN114029035A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103406099A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-27 | 中国农业大学 | 一种钙镁矿化生物炭及其制备方法与应用 |
| CN103721677A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-16 | 农业部沼气科学研究所 | 一种用于废水除磷的生物质碳复合材料的制备方法 |
| CN105536704A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-05-04 | 湖南大学 | 一种钙改性的生物炭及其制备方法与用途 |
| US20200298202A1 (en) * | 2017-12-12 | 2020-09-24 | Jiangsu Academy Of Agricultural Sciences | Preparation Method for Combined Modified Straw Active Particulate Carbon Adsorption Material and Use of Same |
| CN109734219A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-05-10 | 顾晓凡 | 一种生活污水处理及磷素回收方法 |
| CN112191229A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-08 | 农业农村部环境保护科研监测所 | Mg/Ca负载改性烟秆生物炭的制备方法及其应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CI FANG ET AL.: "Phosphorus recovery from biogas fermentation liquid by Ca–Mg loaded biochar", 《JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES》 * |
| LE FANG ET AL.: "Novel Recovered Compound Phosphate Fertilizer Produced from Sewage Sludge and Its Incinerated Ash", 《ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY&ENGINEERING》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114797767A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-07-29 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | 一种改性叶生物炭及其制备方法和应用 |
| CN115367818A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-22 | 浙江省农业科学院 | 一种混凝污泥基零价铁生物炭除磷复合材料的制备方法 |
| CN115367818B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-06-27 | 浙江省农业科学院 | 一种混凝污泥基零价铁生物炭除磷复合材料的制备方法 |
| CN115770544A (zh) * | 2022-10-13 | 2023-03-10 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种基于芬顿污泥制备两级吸附材料的方法及应用 |
| CN115646445A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-31 | 西安建筑科技大学 | 一种选择吸附硝酸盐的改性生物炭的制备方法 |
| CN116809018A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-09-29 | 东北师范大学 | 一种污泥生物炭的制备方法及应用 |
| CN116809018B (zh) * | 2023-04-03 | 2024-04-16 | 东北师范大学 | 一种污泥生物炭的制备方法及应用 |
| CN117535685A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 常熟理工学院 | 一种从市政污泥中回收单质磷的方法 |
| CN117535685B (zh) * | 2024-01-09 | 2024-04-02 | 常熟理工学院 | 一种从市政污泥中回收单质磷的方法 |
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