[发明专利]一种生物竹炭及其制备工艺与应用

说明书

技术领域

本发明涉及化工环保领域，更具体地说，涉及一种生物竹炭的制备工艺，及其在含苯酚污水治理中的应用。

背景技术

活性炭由于其强吸附性能与具有巨大的比表面积，使其被用于污水处理领域。但目前，工业用活性炭价格为6000～7000元/吨，使用成本高昂，限制其应用。

中国发明专利ZL 200610112961.7公开了一种活性炭载氧化铁催化剂及其制备方法，用于含酚污水和焦化废水处理。它是以三氯化铁和活性炭为原料，将氧化铁载到活性炭上，于110～120℃干燥6H，260～270℃固化12H，制得活性炭载氧化铁催化剂。

但其仍存在不足：(1)制备过程需要在高温条件下进行，工艺复杂、条件严格；(2)制备工艺的要求高，间接带来制备设备的成本高；(3)制备原料为活性炭，活性炭的制备与获得的成本较高。

综上所述的不足，特别是制备工艺复杂、条件严格，限制了上述方法的广泛应用。

为了解决上述方法的不足，近年来竹炭作为一种新型环保材料，已应用于处理重金属废水、含氮废水和有机废水。我国是世界上竹类资源最丰富的国家，竹林面积484万公顷，占世界竹林总面积的五分之一。竹材热解后形成竹炭，竹炭机械强度好，比表面积大，内外比表面上孔隙丰富，物理和化学性能稳定，价廉易得。竹炭作为一种新型环保材料，其吸附性能与活性炭相当，但价格却远远低于活性炭。而且工业竹炭价格仅为2000～3000元/吨。因此竹炭应用于处理重金属废水、含氮废水和有机废水也得到推崇。

但竹炭用于污水处理时，易较快达到吸附饱和，需要进行再生处理，导致使用成本增加，限制了其广泛应用。

发明内容

本发明的目的是解决以上提出的问题，提供一种不需要再生处理、可以重复使用、价格低廉、处理效果好、处理量大的用于处理含酚废水的新型环保材料，并提供安全可行、工艺简单的制备工艺，及其在处理含酚废水方面的应用。

本发明的技术方案是这样的：

一种生物竹炭，以竹炭为载体，竹炭上固定有微生物，所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。

一种生物竹炭的制备工艺，以竹炭为载体，将经驯化后的微生物通过振荡曝气吸附法处理，固定在竹炭上；所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。

作为优选，所述的竹炭的粒径为8mm～10mm，比表面积为350m²·g^-1～370m²·g^-1，孔比容积为0.3mL·g^-1～0.4mL·g^-1。

作为优选，所述的微生物驯化温度为25～30℃，时长为7天～10天，菌液含水率为92％～94％，菌计数浓度4.0×10⁸cfu·mL^-1～5.0×10⁸cfu·mL^-1。

作为优选，所述的微生物驯化温度为25℃，时长为7天～10天，菌液含水率为92％～94％，菌计数浓度4.0×10⁸cfu·mL^-1～5.0×10⁸cfu·mL^-1。

作为优选，所述的微生物投加量与载体竹炭量的比例为100mL菌液：10g竹炭。

作为优选，所述的振荡曝气吸附法具体为：25～30℃条件下，振荡速度为30r·min^-1～40r·min^-1，曝气量为0.2Nm³·h^-1～0.3Nm³·h^-1，处理时长为5d～7d。

作为优选，所述的振荡曝气吸附法具体为：振荡速度为30r·min^-1～40r·min^-1，曝气量为0.2Nm³·h^-1～0.3Nm³·h^-1，处理时长为5d～7d。

上述的生物竹炭在含苯酚污水治理中的应用。

作为优选，生物竹炭处理含酚废水的条件为：pH值为5～8，温度为25℃～30℃。

本发明的有益效果如下：

1、竹炭作为微生物载体具有以下优点：

(1)竹炭价廉易得，是一种环保型材料；

(2)竹炭物理、化学性能稳定，机械强度好，耐用性好；

(3)竹炭内、外表面上的丰富孔隙可为微生物提供生长、栖息的场所。