利用生物炭吸附及催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水的方法.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CN106219724A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610681935.XC02F101/30(2006.01)(22)申请日2016.08.17(71)申请人安徽科技学院地址233100安徽省滁州市凤阳县东华路9号(72)发明人李飞跃汪建飞王德生谢越马万征(74)专利代理机构蚌埠鼎力专利商标事务所有限公司34102代理人王琪和聚龙(51)Int.Cl.C02F1/72(2006.01)C02F1/28(2006.01)B01J20/20(2006.01)B01J21/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称利用生物炭吸附及催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水的方法(57)摘要本发明给出了一种利用生物炭吸附及催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水的方法，包括下列步骤：制备氢氟酸改性的生物炭：将稻壳加入氢氟酸溶液内，混合后搅拌，过滤，蒸馏水洗至中性，烘干得到改性后生物质，改性后稻壳生物质在生物炭制备装置内，热解炭化获得生物炭；降解染料废水的过程：过硫酸盐与橙黄II染料废水混合，向混合后的溶液内加入生物炭，使混合后的溶液pH为3～10，反应时间4～12h，完成降解橙黄II染料废水。稻壳或是水稻秸秆中含有较多的二氧化硅，且以网络状态处于纤维素、木质素之中，通过氢氟酸改性，使得硅和氟反应生成气体四氟化硅，在稻壳表面易形成多孔状，热解转化为生物炭后其多孔结构得到保留和进一步的改善，改性后的生物炭的比表面积显著提高，孔径分布更合理，有助于其催化过硫酸盐降解染料废CN106219724A水。CN106219724A权利要求书1/1页1.一种利用生物炭吸附及催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水的方法，包括下列步骤：a)制备氢氟酸改性的生物炭：将稻壳加入浓度为0.2～2mol.L-1氢氟酸溶液内，稻壳与氢氟酸溶液的质量比1:20～1:200，混合后搅拌12～24h，过滤，蒸馏水洗至中性，在60～80℃烘干得到改性后生物质，改性后稻壳生物质在生物炭制备装置内，300～500℃热解炭化获得生物炭；b)降解橙黄II染料废水的过程：过硫酸盐与橙黄II染料废水混合，过硫酸盐和橙黄II染料废水的摩尔比为20：1～100：1，向混合后的溶液内加入生物炭，生物炭的质量浓度为1～10g.L-1，使混合后的溶液pH为3～10，反应时间4～12h，完成降解橙黄II染料废水。2CN106219724A说明书1/3页利用生物炭吸附及催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水的方法技术领域[0001]本发明涉及一种过硫酸盐降解染料废水的方法，特别是一种利用生物炭吸附及催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水的方法。背景技术[0002]染料废水具有“三高一低”的特点(高COD、高色度、高含盐量、低BOD5/COD)，是废水治理的难点热点之一。其中β-萘酚偶氮对苯磺酸钠又称为橙黄II，橙黄II经常存在于染料废水中，目前基于硫酸根自由基的过硫酸盐活化技术是一类新型的处理有机污染物(包括染料废水)高级氧化技术，并且通过测定滤液中染料的吸光度，进而计算去出率。[0003]活性炭可以作为催化剂催化过硫酸盐降解有机污染物。生物炭是生物质在缺氧或者无氧条件下热解制备的固态产物，和活性炭有相似的结构性质，其对重金属和有机物有较好的吸附作用，但至今生物炭作为催化剂方面的应用研究较少，特别是利用氢氟酸预处理生物质，强化生物炭催化过硫酸盐降解染料废水的能力，尚未见报道。[0004]申请号为：201310082211.X的中国专利公开了一种批式充氮气单相释压的生物炭制备装置。该制备装置包括容器、容器上方设置的至少2个的凸出开孔、与凸出开孔个数相等的盖子，凸出开孔的直径为2～5cm；盖子覆扣在所述凸出开孔上。制备生物炭时，将生物质原材料放入容器中，通过一个凸出开孔向内充入氮气，通过其余凸出开孔排出空气；将盖子扣上凸出开孔，将热解装置放于加热炉中，加热至350～500℃，保持1～4h，降至室温，取出所述容器内的物质，即得所述生物炭。本发明以批式充氮气的方式代替连续流氮气，提供了一种可显著节省氮气的生物炭制备方式，并可降低“碳”元素的损失，提高生物炭的固碳效应，增大生物炭的产率。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种利用生物炭吸附及催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水的方法，其具有其对橙黄II染料废水去除效果大大增强，反应时间大大缩短的优点。[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用生物炭吸附及催化过硫酸盐降解橙黄II染料废水的方法，包括下列步骤：[0007]a)制备氢氟酸改性的生物炭：[0008]将稻壳加入浓度为0.2～2mol.L-1氢氟酸溶液内，稻壳与氢氟