[发明专利]适于泥水中吸附三氯生的田螺壳改性生物炭及其制备方法

说明书

本发明提供了一种适于泥水中吸附三氯生的田螺壳改性生物炭的制备方法，该制备方法包括如下步骤：(1)将棕榈纤维粉末浸泡在氢氟酸中0.5～3小时之后烘干，并按照重量比1:7～10的比例与田螺壳粉末混合；(2)将步骤(1)所得物置于炭化炉中，通入氮气保护，于500‑700℃下高温炭化0.5‑3小时；(3)对步骤(2)所得物进行两步改性；(4)取步骤(3)所得物固相物，并于40～50℃下烘干，即得。本发明对于三氯生含量为30mg/L·泥水中的三氯生的去除率达到82％，对30mg/L三氯生水溶液的最大吸附量达到1160mg/g。

技术领域

本发明涉及污染物处理技术领域，具体涉及一种适于泥水中吸附三氯生的田螺壳改性生物炭及其制备方法。

背景技术

如今，三氯生是最为常见的药品与个人护理品的污染物之一，在25℃下的溶解度为10～20mg/L，几乎无挥发性。因其具有抗菌性，其广泛被用于药品、个人护理品的制备当中，使得三氯生的排放量较大，成为威胁人们健康安全的重大隐患。三氯生常存在于市政污染物中，使得三氯生的处理较为困难，尤其是当其混于污泥中时，由于其水溶性不高，使得污泥中的三氯生经常难以得到很好的处理。

目前，处理三氯生的技术多数停留在单一的环境中，比如单一的三氯生溶液，在模拟现实的环境中处理三氯生的技术较少。本发明的发明人在前期的研究中，获得了一种在广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体，这种载体可以在不同的pH中实现对于三氯生的处理，该载体已申请专利，专利号为201610606350.1。不过，这种载体仅仅考虑了现实环境中pH的变化较大的情况，却未考虑到三氯生常常存在于泥水体系(即含较多泥的水中)中，当利用一般的吸附剂在该体系对三氯生进行处理时，常常因泥的阻挡接触和三氯生迁移至泥相中，而造成三氯生难以得到吸附去除。

为了克服三氯生在泥水体系中难以被去除的缺点，本领域人员常通过添加鼠李糖脂来实现三氯生在水中的增溶，从而实现增强吸附剂对水-泥体系中对于三氯生的吸附去除。不过，这种方法在实际中并不适用，这是因为该方法需要在待处理体系中加入鼠李糖脂，但现实中的环境通常是动态的，其中的污水是流动的，使得这种方法难以实现预期的增溶效果。

因此，本领域需要一种无需事前增溶便能实现在泥水体系中对三氯生具有高效去除能力的吸附剂。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无需事前增溶便能实现在泥水体系中对三氯生具有高效去除能力的吸附剂。同时，该吸附剂主要是以田螺壳为原料，所制备的吸附剂为改性生物炭。为了实现上述目的，本发明提供的适于泥水中选择性吸附三氯生的田螺壳改性生物炭的制备方法包括如下步骤：

(1)将棕榈纤维粉末浸泡在氢氟酸中0.5～3小时之后烘干，并按照重量比1:7～10的比例与田螺壳粉末混合；

(2)将步骤(1)所得物置于炭化炉中，通入氮气保护，于500-700℃下高温炭化0.5-3小时；

(3)对步骤(2)所得物进行两步改性，第1)步改性方法为：按重量比1:(2～3):(0.5～1.5):20的比例，将步骤(2)所得物与FeS0₄·7H₂0、Ni(N0₃)₂·6H₂0和去离子水充分搅拌混合，并进行超声处理10～20分钟，取固相物并干燥；将第1)步改性后所得物按照重量体积比1g:15ml的比例，置于改性剂中，于25～30℃中震荡反应2～3小时；所述改性剂由Paenibacillus sp.CGMCC No.2040菌发酵液的上清液和溴化十六烷基吡啶按体积比10:1组成；

(4)取步骤(3)所得物固相物，并于40～50℃下烘干，即得。