一种咖啡渣生物炭及水中尿素的去除方法.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CN113526648A(43)申请公布日2021.10.22(21)申请号202111089951.7C02F101/38(2006.01)(22)申请日2021.09.17(71)申请人高频美特利环境科技（北京）有限公司地址101500北京市密云区工业开发区康宝路(72)发明人张建清王晓张新波(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵(51)Int.Cl.C02F1/72(2006.01)C01B32/05(2017.01)B01J21/18(2006.01)C02F101/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种咖啡渣生物炭及水中尿素的去除方法(57)摘要本发明提供了一种水中尿素的去除方法，包括：将改性咖啡渣生物炭、过硫酸盐与含有尿素的水溶液混合，振荡反应，得到处理后的水溶液；所述改性咖啡渣生物炭按照以下方法制备：将咖啡渣在限氧条件下进行第一次高温煅烧，研磨后，得到咖啡渣生物炭；将所述咖啡渣生物炭进行第二次高温煅烧，得到改性咖啡渣生物炭。与现有技术相比，本发明通过利用咖啡渣制备生物炭材料，并通过简单的改性得到改性生物炭材料，利用其活化过硫酸盐催化去除再生水中的微量尿素，保证超纯水制备系统稳定运行，供水TOC达标，同时为资源化利用提供基础。CN113526648ACN113526648A权利要求书1/1页1.一种水中尿素的去除方法，其特征在于，包括：将改性咖啡渣生物炭、过硫酸盐与含有尿素的水溶液混合，振荡反应，得到处理后的水溶液；所述改性咖啡渣生物炭按照以下方法制备：将咖啡渣在限氧条件下进行第一次高温煅烧，研磨后，得到咖啡渣生物炭；将所述咖啡渣生物炭进行第二次高温煅烧，得到改性咖啡渣生物炭。2.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述咖啡渣真空干燥后用铝箔包裹；所述真空干燥的温度为100℃~110℃；所述真空干燥的时间为20~30h；所述研磨至粒径小于等于80目。3.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述限氧条件通过金属箔包裹提供；所述第一次高温煅烧的温度为800℃~1000℃；所述第一次高温煅烧的时间为1~3h；所述第一次高温煅烧的升温速率为1~10℃/min。4.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述第一次高温煅烧的温度为900℃；所述第一次高温煅烧的时间为2h；所述第一次高温煅烧的升温速率为5℃/min。5.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述第二次高温煅烧的温度为500℃~600℃；所述第二次高温煅烧的时间为2~6h；所述第二次高温煅烧的升温速率为1~5℃/min。6.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述第二次高温煅烧的温度为550℃；所述第二次高温煅烧的时间为4h；所述第二次高温煅烧的升温速率为2℃/min。7.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述含有尿素的水溶液为再生水；所述过硫酸盐选自过硫酸钠和/或过硫酸钾；所述改性咖啡渣生物炭与过硫酸盐的质量比为（0.05~0.8）：（0.5~6）。8.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述改性咖啡渣生物炭与含有尿素的水溶液的比例为（0.05~0.8）g：1L；所述过硫酸盐与含有尿素的水溶液的比例为（0.5~6）g：1L。9.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于，所述改性咖啡渣生物炭与含有尿素的水溶液的比例为0.4g：1L；所述过硫酸盐与含有尿素的水溶液的比例为2g：1L。10.一种改性咖啡渣生物炭的制备方法，其特征在于，包括：将咖啡渣在限氧条件下进行第一次高温煅烧，研磨后，得到咖啡渣生物炭；将所述咖啡渣生物炭进行第二次高温煅烧，得到改性咖啡渣生物炭。2CN113526648A说明书1/4页一种咖啡渣生物炭及水中尿素的去除方法技术领域[0001]本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种咖啡渣生物炭及水中尿素的去除方法。背景技术[0002]半导体工业是一个高耗水的行业，尤其在水资源有限的情形下，限水、缺水对半导体生产企业的营运产生巨大压力。目前，越来越多的超纯水系统采用再生水作为水源，用再生水代替部分市政用水是大趋势，也是半导体行业不可避免的课题。[0003]但同自来水相比，再生水中有机物含量往往偏高，像一类的小分子有机物难以通过传统的超纯水制备系统去除，会造成终端供水TOC超标。因此需要寻找有效方法去除再生水中的尿素，以实现对水资源有效利用的同时，保证半导体行业的终端供水水质。[0004]目前，传统的超纯水系统中，常用于有机物去除的工艺有活性炭吸附、反渗透、UV等。但是，活性炭吸附只能去除一些较大的非极性分子，而一些水溶性高的极性小分子（如：异丙醇、尿素等）则不能被有效地被吸附。