一种竹基生物炭除磷吸附剂的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111001388A(43)申请公布日2020.04.14(21)申请号201911394036.1C02F1/28(2006.01)(22)申请日2019.12.30(71)申请人中国科学院城市环境研究所地址361021福建省厦门市集美区集美大道1799号申请人中国科学院宁波城市环境观测研究站(72)发明人李建荣郭建兵肖航(74)专利代理机构浙江中桓联合知识产权代理有限公司33255代理人陈道升(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种竹基生物炭除磷吸附剂的制备方法及其应用(57)摘要本发明属于吸附材料技术领域，具体涉及一种竹基生物炭除磷吸附剂的制备方法及其应用。所述制备方法，包括以下步骤：S1：将竹子粉碎成竹屑，然后加入乙酸溶液浸泡，并过滤和干燥；S2：将干燥好的竹屑与海水充分混合搅拌后用水洗涤和过滤，直至滤液中无氯离子存在，然后干燥，最后置于管式炉中并于惰性气氛下高温煅烧，获得竹基生物炭除磷吸附剂。本发明采用简易的方法制备的吸附剂负载有高含量的CaO和MgO，具有高比表面积和高饱和吸附量，对磷具有极高去除率。CN111001388ACN111001388A权利要求书1/1页1.一种竹基生物炭除磷吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1：将竹子粉碎成竹屑，然后加入乙酸溶液浸泡，过滤、干燥；S2：将干燥好的竹屑与海水混合搅拌，用水洗涤、过滤，直至滤液中无氯离子存在，然后干燥，最后置于管式炉中并于惰性气氛下高温煅烧，获得竹基生物炭除磷吸附剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，竹子粉碎成粒径≤1.5mm的竹屑。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，每克竹屑中乙酸溶液的加入量为0.1-0.5L，浸泡2-10h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，乙酸溶液浓度为0.1-0.5mol/L。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，乙酸溶液为乙酸和水的混合液，或乙酸、乙醇和水的混合液，乙醇与水的体积比为(2-4)：1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中干燥温度为80-120℃，步骤S2中干燥温度为160-200℃。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2每克干燥好的竹屑中海水的加入量为0.5-2.0L，搅拌8-15h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温煅烧温度为650-950℃，煅烧时间30-180min。9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，所述高温煅烧温度为850℃，煅烧时间为30-60min。10.如权利要求1的制备方法获得的竹基生物炭除磷吸附剂在含磷废水处理中的应用。2CN111001388A说明书1/5页一种竹基生物炭除磷吸附剂的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于吸附材料技术领域，具体涉及一种竹基生物炭除磷吸附剂的制备方法及其应用。背景技术[0002]随着经济社会的快速发展，工业污染越来越严重，水体富营养化已成为非常严重的水污染问题之一，严重影响水中生物种群的生长以及环境美观性，为了遏制水体进一步富营养化污染，需要控制生活污水、工业废水及初期雨水等外源磷的流入及内源磷的释放，并利用吸附材料对水体和湿地中的磷进行有效去除。[0003]目前，常用的除磷方法有化学除磷法、生物除磷法以及吸附除磷法。其中化学除磷法是通过凝聚沉降或用化学药剂除磷，例如可以利用各种阳离子类絮凝处理剂(例如铁、铝和钙的聚合体或复合物)与水体中以磷酸盐形式存在的磷结合生成不溶性沉淀物而沉降下来。化学除磷法需要大量的化学药剂，不但处理成本高，而且化学药剂的使用还会造成二次污染的问题。该方法对于高浓度磷废水的处理能力有限，且处理过程中会产生大量污泥。生物除磷法是通过水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。水生植物净化水体主要是依靠大型水生植物，通过植物和根区微生物共生来产生协同效应并净化污水，起到除磷的效果。但是生物除磷法具有工艺基建投资较大、运行稳定性差等缺点。当废水中磷含量较高时，出水很难满足磷的排放标准，此时，往往还需要对出水进行二次除磷处理。[0004]而吸附法能有效去除低浓度的特定污染物，具有高效低耗等优点，特别适用于废水中磷的有效去除，从一定程度上弥补了以上方法的不足；天然除磷吸附剂包括沸石、膨润土、蒙脱土和蛭石等粘土矿物；人工合成的除磷吸附剂中，活性氧化铝最为常见。常用的除磷材料中，低成本的天然吸附材料通常对磷的吸附容量较小，而具有较高吸附容量的人工合成吸附材料的成本往往过