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(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CN114394727A(43)申请公布日2022.04.26(21)申请号202210252391.0C02F1/72(2006.01)(22)申请日2022.03.15B01J23/745(2006.01)B01J35/10(2006.01)(71)申请人济南市环境研究院(济南市黄河流C02F101/38(2006.01)域生态保护促进中心)C02F101/36(2006.01)地址250000山东省济南市高新区新泺大C02F101/30(2006.01)街1299号鑫盛大厦2号楼25层(72)发明人郑囡庄涛王锦张子杰刘姝睿郝曼(74)专利代理机构山东恒果知识产权代理有限公司37347代理人蔡卫娟(51)Int.Cl.C02F11/10(2006.01)C02F1/28(2006.01)B01J20/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图9页(54)发明名称基于市政污泥生物炭的处理剂的制备方法及应用(57)摘要本发明公开了一种基于市政污泥生物炭的处理剂的制备方法及应用,属于功能材料和环境污染治理领域。本发明以市政污泥为原料,通过直接热解制备污泥生物炭吸附剂,吸附去除水中的染料等其他污染物;通过铁改性制备改性污泥生物炭催化剂,催化过硫酸盐/过氧化氢氧化降解去除水中的含氯有机污染物2,4‑二氯苯酚和农药噻虫嗪等。本发明制备的材料吸附和催化能力强,对目标污染物降解去除率高,浓度为50ppm的目标污染物(罗丹明B、2,4‑二氯苯酚和噻虫嗪)在2h内均可以通过吸附及氧化降解达到99.5%以上的去除率。为了拓展本发明的使用范围,进行了实际废水试验,结果显示催化氧化加吸附的组合工艺对实际废水COD和TOC的去除率可达40%以上。CN114394727ACN114394727A权利要求书1/2页1.基于市政污泥生物炭的处理剂,其特征在于:包括吸附剂和催化剂,吸附剂为多孔污泥生物炭(PSDBC),催化剂包括磁性污泥生物炭(MSDBC)和负载零价铁污泥生物炭(ZVI@PSDBC);其具有以下指标:所述吸附剂对水中典型污染物的吸附去除率大于90%,对实际废水的COD和TOC的吸附去除率大于20%;所述催化剂催化过硫酸盐/过氧化氢对水中氯代有机污染物/典型农药有机污染物在1h内的氧化降解率大于99%。2.多孔污泥生物炭的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:a、将市政污泥清洗后烘干,研磨后过筛子筛分制得污泥颗粒;b、取污泥颗粒置于管式马弗炉中,氮气/二氧化碳氛围下热解,待管式马弗炉温度自然降至室温后取出,经过的盐酸溶液浸泡后,水洗至pH=7,烘干,制得。3.如权利要求1或2任一项所述的多孔污泥生物炭,其特征在于:其比表面积为204.02m2/g。4.根据权利要求2所述的多孔污泥生物炭的制备方法,其特征在于:在步骤a中,烘干的温度为80‑110℃,烘干时间为24‑32h,筛子的目数为8目;在步骤b中,管式马弗炉的升温速率为5℃/min,热解温度为在600‑800℃,热解时间为2h,盐酸溶液的浓度为0.5‑1mol/L,浸泡时间为18‑24h,烘干温度为50‑80℃。5.磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:a、将市政污泥清洗后烘干,研磨后过筛子筛分制得污泥颗粒;b、将污泥颗粒置于FeCl3·6H2O溶液中,室温下于摇床中震荡,将固体物质过滤烘干后,置于管式马弗炉中氮气/二氧化碳氛围下热解,待管式马弗炉温度自然降至室温后取出,制得。6.根据权利要求5所述的磁性污泥生物炭的制备方法,其特征在于:在步骤a中,烘干温度为80‑110℃,烘干时间为24‑32h,筛子的目数为8目;在步骤b中,FeCl3·6H2O溶液的浓度为0.2‑0.5mol/L,摇床的转速为100‑160rpm/min,震荡时间为18‑24h,烘干温度为50‑80℃,管式马弗炉的升温速率为5‑10℃/min,热解温度为400‑800℃,热解时间为1‑2h。7.负载零价铁污泥生物炭的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:a、将市政污泥清洗后烘干,研磨后过筛子筛分制得污泥颗粒;b、取污泥颗粒置于管式马弗炉中,氮气/二氧化碳氛围下热解,待管式马弗炉温度自然降至室温后取出,经过盐酸溶液浸泡后,水洗至pH=7,经烘干,制得多孔污泥生物炭;c、将多孔污泥生物炭置于FeCl3·6H2O溶液中,室温下于摇床中,将固体物质过滤烘干后,置于管式马弗炉中氮气/二氧化碳氛围下热解,待管式马弗炉温度自然降至室温后取出,制得。8.根据权利要求7所述的负载零价铁污泥生物炭的制备方法,其特征在于:在步骤a中,烘干的温度为80‑110℃,烘干时间为24‑32h,筛子的目数为8目;在步骤b中,管式马弗炉的升温速率为5℃/min,热