CN117046448A - 一种磁性污泥生物炭的制备方法及其应用 - Google Patents

一种磁性污泥生物炭的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污泥生物炭技术领域,具体公开了一种磁性污泥生物炭的制备方法,包括以下步骤:将污泥先置于污泥总量3‑5倍的质量分数5%的氢氧化钠溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到预处理的污泥;预处理的污泥自然晾干,然后将晾干的污泥中加入污泥总量20‑30%的赤铁矿,然后再加入污泥总量5‑10%的球磨助剂,搅拌混匀。本发明磁性污泥生物炭采用污泥经过碱溶液处理,优化其活性度,同时再与赤铁矿、球磨助剂调配球磨,通过球磨助剂中的碳纳米管剂、膨润土剂相互协调,共同组配,优化产品处理重金属、有机污染物的效率。

Description

一种磁性污泥生物炭的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及污泥生物炭技术领域,具体涉及一种磁性污泥生物炭的制备方法及其应用。
背景技术
生物炭是生物质材料在缺氧或绝氧环境中,经高温热裂解后生成的固态产物,是一种来源广泛,制备简单,经济易得的吸附剂,具有丰富的孔隙结构,被视为活性炭等较高成本的吸附剂的替代材料。现有的磁性污泥生物炭制备工艺简单,得到的生物炭对废水中的有机四环素的处理效率差,为了改进产品的四环素的处理效率,重金属铅离子的处理率降低,很难使产品的有机四环素、重金属铅离子的处理效率协调改进,以及产品在酸腐条件下抑制有机四环素、重金属铅离子的处理效,限制了产品的使用效率。。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种磁性污泥生物炭的制备方法及其应用,以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明提供了一种磁性污泥生物炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将污泥先置于污泥总量3-5倍的质量分数5%的氢氧化钠溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到预处理的污泥;
步骤二:预处理的污泥自然晾干,然后将晾干的污泥中加入污泥总量20-30%的赤铁矿,然后再加入污泥总量5-10%的球磨助剂,搅拌混匀;
步骤三:步骤二产物再于1000-1500r/min的转速下球磨1-2h,球磨结束,得到球磨改进剂;
步骤四:将球磨改进剂浸入到
球磨改进剂总量5-10倍的调节液中搅拌改进处理,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为1h,处理结束,水洗、干燥,得到调节的生物炭剂;
步骤五:调节的生物炭剂热改进处理,最后空冷至室温。
优选地,所述球磨助剂的制备方法为:
S01:将碳纳米管先于碳纳米管总量3-5倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到碳纳米管剂;
S02:将5-7份碳纳米管剂、2-4份硅酸钠溶液加入到10-15份海藻酸钠溶液中,备用;
S03:随后向S02中再加入1-2份羟基乙酸、1-3份硝酸钇溶液,搅拌混匀,得到碳纳米管液;
S04:将碳纳米管液、膨润土剂按照重量比5:2超声分散处理,超声结束,得到球磨助剂。
优选地,所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%;所述硅酸钠溶液的质量分数为4-7%;所述海藻酸钠溶液的质量分数为10-15%。
优选地,所述超声分散处理的超声功率为350-400W,超声时间为1-2h。
优选地,所述膨润土剂的制备方法为:
S01:将膨润土置于210-230℃下热处理5-10min,然后以2-5℃/s的速率冷却至50-55℃;
S02:将S01的膨润土浸入到S01的膨润土总量4-7倍的氯化镧溶液中浸入处理,浸入结束,水洗、干燥,得到膨润土剂。
优选地,所述氯化镧溶液的质量分数为4-7%;所述浸入处理的浸入压力为5-10Mpa,浸入时间为1-2h。
优选地,所述调节液的制备方法为:
将羟基磷灰石于质子辐照箱内辐照10-20min,辐照功率为350-400W,辐照结束,将4-7份辐照的羟基磷灰石、1-3份壳聚糖溶液和2-5份十二烷基苯磺酸钠加入到10-15份去离子水中混匀,最后再加入0.25-0.35份硅烷偶联剂KH560,搅拌充分,得到调节液。
优选地,所述壳聚糖溶液的质量分数为4-8%。
优选地,所述热改进处理的具体操作步骤为:
先采用1-3℃/s的速率升至230-240℃,保温5-10min,然后再以3-5℃/s的速率升至500℃,保温15-20min,最后再以1-2℃/s的速率升温至750℃,保温处理3-5h,即可。
本发明还提供了一种磁性污泥生物炭的制备方法在废水处理中的应用。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明磁性污泥生物炭采用污泥经过碱溶液处理,优化其活性度,同时再与赤铁矿、球磨助剂调配球磨,通过球磨助剂中的碳纳米管剂、膨润土剂相互协调,共同组配,优化产品处理重金属、有机污染物的效率,碳纳米管剂经过硅酸钠溶液、海藻酸钠溶液、羟基乙酸和硝酸钇溶液之间的调配得到的碳纳米管液,再与膨润土经过热处理,再通过氯化镧溶液浸入处理,从而碳纳米管的高比表面积结构与膨润土层片状结构更好的协效,进而在生物炭中能够更好的去除污水中的有机四环素、重金属铅离子,以及产品耐酸腐稳定性效果显著,通过调节液采用羟基磷灰石于质子辐照箱内辐照,优化辐照活性能,再通过壳聚糖溶液和十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂KH560之间的协配,共同作用体系,从而与球磨助剂的协效效果进一步的增强,产品的性能得到进一步改进,通过热改进处以阶段式的升温热改进,得到的磁性污泥生物炭的有机四环素、重金属铅离子去除效率协调改进,以及产品耐酸腐稳定性效果显著。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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做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。
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将污泥先置于污泥总量3-5倍的质量分数5%的氢氧化钠溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到预处理的污泥;
步骤二:预处理的污泥自然晾干,然后将晾干的污泥中加入污泥总量20-30%的赤铁矿,然后再加入污泥总量5-10%的球磨助剂,搅拌混匀;
步骤三:步骤二产物再于1000-1500r/min的转速下球磨1-2h,球磨结束,得到球磨改进剂;
步骤四:将球磨改进剂浸入到球磨改进剂总量5-10倍的调节液中搅拌改进处理,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为1h,处理结束,水洗、干燥,得到调节的生物炭剂;
步骤五:调节的生物炭剂热改进处理,最后空冷至室温。
本实施例的球磨助剂的制备方法为:
S01:将碳纳米管先于碳纳米管总量3-5倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到碳纳米管剂;
S02:将5-7份碳纳米管剂、2-4份硅酸钠溶液加入到10-15份海藻酸钠溶液中,备用;
S03:随后向S02中再加入1-2份羟基乙酸、1-3份硝酸钇溶液,搅拌混匀,得到碳纳米管液;
S04:将碳纳米管液、膨润土剂按照重量比5:2超声分散处理,超声结束,得到球磨助剂。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为2-5%;所述硅酸钠溶液的质量分数为4-7%;所述海藻酸钠溶液的质量分数为10-15%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为350-400W,超声时间为1-2h。
本实施例的膨润土剂的制备方法为:
S01:将膨润土置于210-230℃下热处理5-10min,然后以2-5℃/s的速率冷却至50-55℃;
S02:将S01的膨润土浸入到S01的膨润土总量4-7倍的氯化镧溶液中浸入处理,浸入结束,水洗、干燥,得到膨润土剂。
本实施例的氯化镧溶液的质量分数为4-7%;所述浸入处理的浸入压力为5-10Mpa,浸入时间为1-2h。
本实施例的调节液的制备方法为:
将羟基磷灰石于质子辐照箱内辐照10-20min,辐照功率为350-400W,辐照结束,将4-7份辐照的羟基磷灰石、1-3份壳聚糖溶液和2-5份十二烷基苯磺酸钠加入到10-15份去离子水中混匀,最后再加入0.25-0.35份硅烷偶联剂KH560,搅拌充分,得到调节液。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为4-8%。
本实施例的热改进处理的具体操作步骤为:
先采用1-3℃/s的速率升至230-240℃,保温5-10min,然后再以3-5℃/s的速率升至500℃,保温15-20min,最后再以1-2℃/s的速率升温至750℃,保温处理3-5h,即可。
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法在废水处理中的应用。
实施例1.
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将污泥先置于污泥总量3倍的质量分数5%的氢氧化钠溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到预处理的污泥;
步骤二:预处理的污泥自然晾干,然后将晾干的污泥中加入污泥总量20%的赤铁矿,然后再加入污泥总量5%的球磨助剂,搅拌混匀;
步骤三:步骤二产物再于1000r/min的转速下球磨1h,球磨结束,得到球磨改进剂;
步骤四:将球磨改进剂浸入到球磨改进剂总量5倍的调节液中搅拌改进处理,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为1h,处理结束,水洗、干燥,得到调节的生物炭剂;
步骤五:调节的生物炭剂热改进处理,最后空冷至室温。
本实施例的球磨助剂的制备方法为:
S01:将碳纳米管先于碳纳米管总量3倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到碳纳米管剂;
S02:将5份碳纳米管剂、2份硅酸钠溶液加入到10份海藻酸钠溶液中,备用;
S03:随后向S02中再加入1份羟基乙酸、1份硝酸钇溶液,搅拌混匀,得到碳纳米管液;
S04:将碳纳米管液、膨润土剂按照重量比5:2超声分散处理,超声结束,得到球磨助剂。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为2%;所述硅酸钠溶液的质量分数为4%;所述海藻酸钠溶液的质量分数为10%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为350W,超声时间为1h。
本实施例的膨润土剂的制备方法为:
S01:将膨润土置于210℃下热处理5min,然后以2℃/s的速率冷却至50℃;
S02:将S01的膨润土浸入到S01的膨润土总量4倍的氯化镧溶液中浸入处理,浸入结束,水洗、干燥,得到膨润土剂。
本实施例的氯化镧溶液的质量分数为4%;所述浸入处理的浸入压力为5Mpa,浸入时间为1h。
本实施例的调节液的制备方法为:
将羟基磷灰石于质子辐照箱内辐照10min,辐照功率为350W,辐照结束,将4份辐照的羟基磷灰石、1份壳聚糖溶液和2份十二烷基苯磺酸钠加入到10份去离子水中混匀,最后再加入0.25份硅烷偶联剂KH560,搅拌充分,得到调节液。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为4%。
本实施例的热改进处理的具体操作步骤为:
先采用1℃/s的速率升至230℃,保温5min,然后再以3℃/s的速率升至500℃,保温15min,最后再以1℃/s的速率升温至750℃,保温处理3h,即可。
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法在废水处理中的应用。
实施例2.
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将污泥先置于污泥总量5倍的质量分数5%的氢氧化钠溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到预处理的污泥;
步骤二:预处理的污泥自然晾干,然后将晾干的污泥中加入污泥总量30%的赤铁矿,然后再加入污泥总量10%的球磨助剂,搅拌混匀;
步骤三:步骤二产物再于1500r/min的转速下球磨2h,球磨结束,得到球磨改进剂;
步骤四:将球磨改进剂浸入到球磨改进剂总量10倍的调节液中搅拌改进处理,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为1h,处理结束,水洗、干燥,得到调节的生物炭剂;
步骤五:调节的生物炭剂热改进处理,最后空冷至室温。
本实施例的球磨助剂的制备方法为:
S01:将碳纳米管先于碳纳米管总量5倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到碳纳米管剂;
S02:将7份碳纳米管剂、4份硅酸钠溶液加入到15份海藻酸钠溶液中,备用;
S03:随后向S02中再加入2份羟基乙酸、3份硝酸钇溶液,搅拌混匀,得到碳纳米管液;
S04:将碳纳米管液、膨润土剂按照重量比5:2超声分散处理,超声结束,得到球磨助剂。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为5%;所述硅酸钠溶液的质量分数为7%;所述海藻酸钠溶液的质量分数为15%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为400W,超声时间为2h。
本实施例的膨润土剂的制备方法为:
S01:将膨润土置于230℃下热处理10min,然后以5℃/s的速率冷却至55℃;
S02:将S01的膨润土浸入到S01的膨润土总量7倍的氯化镧溶液中浸入处理,浸入结束,水洗、干燥,得到膨润土剂。
本实施例的氯化镧溶液的质量分数为7%;所述浸入处理的浸入压力为10Mpa,浸入时间为2h。
本实施例的调节液的制备方法为:
将羟基磷灰石于质子辐照箱内辐照20min,辐照功率为400W,辐照结束,将7份辐照的羟基磷灰石、3份壳聚糖溶液和5份十二烷基苯磺酸钠加入到15份去离子水中混匀,最后再加入0.35份硅烷偶联剂KH560,搅拌充分,得到调节液。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为8%。
本实施例的热改进处理的具体操作步骤为:
先采用3℃/s的速率升至240℃,保温10min,然后再以5℃/s的速率升至500℃,保温20min,最后再以2℃/s的速率升温至750℃,保温处理5h,即可。
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法在废水处理中的应用。
实施例3.
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将污泥先置于污泥总量4倍的质量分数5%的氢氧化钠溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到预处理的污泥;
步骤二:预处理的污泥自然晾干,然后将晾干的污泥中加入污泥总量25%的赤铁矿,然后再加入污泥总量7.5%的球磨助剂,搅拌混匀;
步骤三:步骤二产物再于1250r/min的转速下球磨1.5h,球磨结束,得到球磨改进剂;
步骤四:将球磨改进剂浸入到球磨改进剂总量7.5倍的调节液中搅拌改进处理,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为1h,处理结束,水洗、干燥,得到调节的生物炭剂;
步骤五:调节的生物炭剂热改进处理,最后空冷至室温。
本实施例的球磨助剂的制备方法为:
S01:将碳纳米管先于碳纳米管总量4倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到碳纳米管剂;
S02:将6份碳纳米管剂、3份硅酸钠溶液加入到12.5份海藻酸钠溶液中,备用;
S03:随后向S02中再加入1.5份羟基乙酸、2份硝酸钇溶液,搅拌混匀,得到碳纳米管液;
S04:将碳纳米管液、膨润土剂按照重量比5:2超声分散处理,超声结束,得到球磨助剂。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为3.5%;所述硅酸钠溶液的质量分数为5.5%;所述海藻酸钠溶液的质量分数为12.5%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为370W,超声时间为1.5h。
本实施例的膨润土剂的制备方法为:
S01:将膨润土置于210-230℃下热处理5-10min,然后以2-5℃/s的速率冷却至52.5℃;
S02:将S01的膨润土浸入到S01的膨润土总量5.5倍的氯化镧溶液中浸入处理,浸入结束,水洗、干燥,得到膨润土剂。
本实施例的氯化镧溶液的质量分数为5.5%;所述浸入处理的浸入压力为7.5Mpa,浸入时间为1.5h。
本实施例的调节液的制备方法为:
将羟基磷灰石于质子辐照箱内辐照15min,辐照功率为375W,辐照结束,将5.5份辐照的羟基磷灰石、2份壳聚糖溶液和3.5份十二烷基苯磺酸钠加入到12.5份去离子水中混匀,最后再加入0.30份硅烷偶联剂KH560,搅拌充分,得到调节液。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为6%。
本实施例的热改进处理的具体操作步骤为:
先采用2℃/s的速率升至235℃,保温7.5min,然后再以4℃/s的速率升至500℃,保温17.5min,最后再以1.5℃/s的速率升温至750℃,保温处理3-5h,即可。
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法在废水处理中的应用。
实施例4.
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将污泥先置于污泥总量4倍的质量分数5%的氢氧化钠溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到预处理的污泥;
步骤二:预处理的污泥自然晾干,然后将晾干的污泥中加入污泥总量22%的赤铁矿,然后再加入污泥总量6%的球磨助剂,搅拌混匀;
步骤三:步骤二产物再于1200r/min的转速下球磨1.2h,球磨结束,得到球磨改进剂;
步骤四:将球磨改进剂浸入到球磨改进剂总量6倍的调节液中搅拌改进处理,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为1h,处理结束,水洗、干燥,得到调节的生物炭剂;
步骤五:调节的生物炭剂热改进处理,最后空冷至室温。
本实施例的球磨助剂的制备方法为:
S01:将碳纳米管先于碳纳米管总量4倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到碳纳米管剂;
S02:将6份碳纳米管剂、3份硅酸钠溶液加入到12份海藻酸钠溶液中,备用;
S03:随后向S02中再加入1.2份羟基乙酸、1.2份硝酸钇溶液,搅拌混匀,得到碳纳米管液;
S04:将碳纳米管液、膨润土剂按照重量比5:2超声分散处理,超声结束,得到球磨助剂。
本实施例的硝酸钇溶液的质量分数为3%;所述硅酸钠溶液的质量分数为5%;所述海藻酸钠溶液的质量分数为12%。
本实施例的超声分散处理的超声功率为360W,超声时间为1.1h。
本实施例的膨润土剂的制备方法为:
S01:将膨润土置于215℃下热处理6min,然后以3℃/s的速率冷却至52℃;
S02:将S01的膨润土浸入到S01的膨润土总量5倍的氯化镧溶液中浸入处理,浸入结束,水洗、干燥,得到膨润土剂。
本实施例的氯化镧溶液的质量分数为5%;所述浸入处理的浸入压力为6Mpa,浸入时间为1.2h。
本实施例的调节液的制备方法为:
将羟基磷灰石于质子辐照箱内辐照12min,辐照功率为360W,辐照结束,将5份辐照的羟基磷灰石、2份壳聚糖溶液和3份十二烷基苯磺酸钠加入到12份去离子水中混匀,最后再加入0.30份硅烷偶联剂KH560,搅拌充分,得到调节液。
本实施例的壳聚糖溶液的质量分数为5%。
本实施例的热改进处理的具体操作步骤为:
先采用2℃/s的速率升至232℃,保温6min,然后再以4℃/s的速率升至500℃,保温16min,最后再以1.2℃/s的速率升温至750℃,保温处理4h,即可。
本实施例的一种磁性污泥生物炭的制备方法在废水处理中的应用。
对比例1.
与实施例3不同是未采用球磨助剂处理。
对比例2.
与实施例3不同是球磨助剂制备中未采用膨润土剂。
对比例3.
与实施例3不同是膨润土剂采用膨润土原料代替。
对比例4.
与实施例3不同是球磨助剂制备中未加入羟基乙酸、硝酸钇溶液。
对比例5.
与实施例3不同是球磨助剂制备中未加入碳纳米管剂。
对比例6.
与实施例3不同是未采用调节液处理。
对比例7.
与实施例3不同是调节液中未加入辐照的羟基磷灰石。
对比例8.
与实施例3不同是调节液中未加入壳聚糖溶液、硅烷偶联剂KH560。
将实施例1-3及对比例1-8产品进行常规性能测试,以及产品测试中加入测试产品总量2%的质量分数5%的盐酸溶液,模拟酸环境:
从对比例1-8及实施例1-3可看出;实施例3的产品具有优异的Pb离子的去除率、有机四环素去除率,二者可起到显著的协调式改进效果,同时产品在酸腐条件下仍具有优异的去除率稳定性;
从对比例1、对比例6及实施例3中可看出,未采用球磨助剂处理、未采用调节液处理中的一种,产品的性能在酸腐条件下出现显著变差趋势,采用球磨助剂处理、调节液处理,二者协配共同协效,产品的性能效果最为显著;
从对比例2-5及实施例3中可看出,球磨助剂制备中未采用膨润土剂、膨润土剂采用膨润土原料代替、球磨助剂制备中未加入羟基乙酸、硝酸钇溶液、球磨助剂制备中未加入碳纳米管剂,产品的性能均有变差趋势,只有采用本发明的方法制备的膨润土剂配合添加碳纳米管剂的球磨助剂,只有采用本发明的方法制备的球磨助剂,产品的性能效果最为显著,采用其他方法代替均不如本发明的效果显著;
从对比例6-8及实施例3中可看出,调节液中未加入辐照的羟基磷灰石、调节液中未加入壳聚糖溶液、硅烷偶联剂KH560,产品的性能均有变差趋势,只有采用本发明的调节液工艺,搭配球磨助剂处理,Pb离子的去除率、有机四环素去除率,二者可起到显著的协调式改进效果。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将污泥先置于污泥总量3-5倍的质量分数5%的氢氧化钠溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到预处理的污泥;
步骤二:预处理的污泥自然晾干,然后将晾干的污泥中加入污泥总量20-30%的赤铁矿,然后再加入污泥总量5-10%的球磨助剂,搅拌混匀;
步骤三:步骤二产物再于1000-1500r/min的转速下球磨1-2h,球磨结束,得到球磨改进剂;
步骤四:将球磨改进剂浸入到球磨改进剂总量5-10倍的调节液中搅拌改进处理,搅拌转速为350r/min,搅拌时间为1h,处理结束,水洗、干燥,得到调节的生物炭剂;
步骤五:调节的生物炭剂热改进处理,最后空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,所述球磨助剂的制备方法为:
S01:将碳纳米管先于碳纳米管总量3-5倍的质量分数5%的盐酸溶液中搅拌均匀,然后水洗、干燥,得到碳纳米管剂;
S02:将5-7份碳纳米管剂、2-4份硅酸钠溶液加入到10-15份海藻酸钠溶液中,备用;
S03:随后向S02中再加入1-2份羟基乙酸、1-3份硝酸钇溶液,搅拌混匀,得到碳纳米管液;
S04:将碳纳米管液、膨润土剂按照重量比5:2超声分散处理,超声结束,得到球磨助剂。
3.根据权利要求2所述的一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%;所述硅酸钠溶液的质量分数为4-7%;所述海藻酸钠溶液的质量分数为10-15%。
4.根据权利要求2所述的一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,所述超声分散处理的超声功率为350-400W,超声时间为1-2h。
5.根据权利要求2所述的一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,所述膨润土剂的制备方法为:
S01:将膨润土置于210-230℃下热处理5-10min,然后以2-5℃/s的速率冷却至50-55℃;
S02:将S01的膨润土浸入到S01的膨润土总量4-7倍的氯化镧溶液中浸入处理,浸入结束,水洗、干燥,得到膨润土剂。
6.根据权利要求5所述的一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,所述氯化镧溶液的质量分数为4-7%;所述浸入处理的浸入压力为5-10Mpa,浸入时间为1-2h。
7.根据权利要求1所述的一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,所述调节液的制备方法为:
将羟基磷灰石于质子辐照箱内辐照10-20min,辐照功率为350-400W,辐照结束,将4-7份辐照的羟基磷灰石、1-3份壳聚糖溶液和2-5份十二烷基苯磺酸钠加入到10-15份去离子水中混匀,最后再加入0.25-0.35份硅烷偶联剂KH560,搅拌充分,得到调节液。
8.根据权利要求7所述的一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖溶液的质量分数为4-8%。
9.根据权利要求1所述的一种磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于,所述热改进处理的具体操作步骤为:
先采用1-3℃/s的速率升至230-240℃,保温5-10min,然后再以3-5℃/s的速率升至500℃,保温15-20min,最后再以1-2℃/s的速率升温至750℃,保温处理3-5h,即可。
10.一种如权利要求1-9任一项所述磁性污泥生物炭的制备方法在废水处理中的应用。
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