[发明专利]一种利用改性水生植物生物炭除水体中氮磷的方法

说明书

本发明公开了一种利用改性水生植物生物炭除水体中氮磷的方法，涉及水处理和固废处理技术领域。本发明通过步骤一：将水生植物用含镁离子高盐母液废水进行浸泡改性；步骤二：对浸泡后的水生植物进行炭化，得到改性水生植物生物炭和步骤三：将改性水生植物生物炭加入待处理水体中，即可实现氮磷的去除。本发明通过利用恶性水生植物同含镁离子高盐母液废水混合制备成改性水生植物生物炭，利用了恶性水生植物和含镁离子高盐母液废水，不仅减轻对生态环境的破坏，而且有效的提高了改性水生植物生物炭在水体中氮磷共存情况下的吸附能力，更有利于投入到实际应用中；且制备原材料来源广、成本低廉，制备方法简单易行，便于投入实际生产中。

技术领域

本发明属于水处理和固废处理技术领域，特别是涉及一种利用改性水生植物生物炭除水体中氮磷的方法。

背景技术

水体富营养化的加剧会造成水体中蓝绿藻或恶性水草如空心莲子草、水花生等的大暴发，严重破坏水体生态系统，进而导致水生植物死亡，鱼类灭绝。此外，蓝绿藻会产生大量藻毒素，直接威胁人畜饮水安全，危害人类健康。因此，为了人们正常的生产、生活活动，水体富营养化问题急需解决。近年来，植物的水体修复是发展迅速的清除环境污染的绿色技术，该技术主要利用水生植物与其根际的微生物以及环境共同作用处理来实现，使水环境得到有效的治理；

研究表明，生物炭孔隙结构发达，表面负电荷密集并富含大量的羧基、醌基酚羟基等官能团，是一种良好的吸附剂，对有机物和重金属都具有较强的吸附性，且可重复使用；因此，生物炭也被逐渐广泛的用于水体处理中；但简单炭化的植物生物炭吸附能力和效率有限，不能满足大量的水体处理，因此，如何提高植物生物炭的吸附能是亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种利用改性水生植物生物炭除水体中氮磷的方法，包括以下步骤：

步骤一：将水生植物洗净、风干和剪碎后投加到含镁离子高盐母液废水中进行浸泡；

步骤二：水生植物炭化；将步骤一中浸泡后的水生植物取出烘干，再在电炉内限氧炭化，随后过筛、清洗和烘干，制得改性水生植物生物炭；

步骤三：将步骤二得到的改性水生植物生物炭加入待处理水体中即可。

进一步地，所述步骤一中的含镁离子高盐母液废水为采用氧化镁作为缚酸剂制备N,N-二乙基-3-乙酰氨基苯胺过程中产生的废水。

进一步地，所述步骤一中水生植物的加入量为水生植物和含镁离子高盐母液废水总重量的5-20％，浸泡时间为2-12h。

进一步地，所述步骤二中水生植物的烘干温度为70-90℃，炭化温度为200-600℃，炭化时间为1-4h。

进一步地，所述步骤三中改性水生植物生物炭的投加量为1-20g/L；投加后反应时间为1min-48h。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明将恶性水生植物同含镁离子高盐母液废水混合制备成改性水生植物生物炭，不仅能资源化利用了恶性水生植物和含镁离子高盐母液废水，减轻其对生态环境的破坏，而且有效的提高了水生植物生物炭的吸附能力，使水体中的氮磷去除更加高效，有效的改善富营养化水体的水质；同时，制备原材料来源广、成本低廉，制备方法简单易行。

2、本发明改性后的水生植物生物炭对的氮磷的吸附效果显著，而且吸附后产物方便回收，不会产生二次污染。

3、本发明的改性水生植物生物炭在水体中氮磷同时存在的情况下吸附效果增加，提高了在复杂水体中的吸附能力，更有利于实际应用。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明