[发明专利]一种白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的制备方法及其在污水处理中的应用

说明书

本发明涉及一种白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的制备方法及其在污水处理中的应用，包括如下步骤：（1）苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的制备：将核桃皮滤料浸没于苹果酸水溶液中，在260‑300℃、8‑11MPa条件下保持1.5‑2.5h，过滤得到固体物，烘干得到苹果酸改性核桃皮滤料生物炭，碾成粒径为2‑3mm的苹果酸改性核桃皮滤料生物炭材料；（2）白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的制备：将白云石粉、苹果酸核桃皮滤料生物炭材料充分混匀，在550‑800℃条件下热处理1‑2小时，冷却，得到白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭。相对于现有技术，本发明的有益效果：本发明制备的改性核桃皮滤料水热炭，能用于污水净化，能同时吸附磷酸根离子和重金属离子，保证吸附效率。

技术领域

本发明涉及一种白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的制备方法及其在污水处理中的应用。

背景技术

现有技术中，核桃壳滤料是采用优质的山核桃壳作原料，经过破碎、抛光、蒸洗、药物处理，两次筛选加工而成的一种水处理滤料。核桃壳滤料具有硬度高、耐磨损、抗压性好，抗压力为23.4kgf，化学性能稳定，不在酸碱中溶解、吸附截污能力强，吸附率为27—50％，亲水性好，抗油浸等优点。

核桃壳滤料已被用在油田含油污水处理、工业废水处理和民用水处理。然而，其吸附率仍然不够高，有关磷酸根离子吸附和重金属离子吸附未见报道，因此有必要研发一种吸附率更高、污水处理效果更好的材料。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种白云石、苹果酸改性核桃皮滤料水热炭的制备方法及其在污水处理中的应用，能同时吸附磷酸根离子和重金属离子，保证吸附效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的制备：将核桃皮滤料浸没于苹果酸水溶液中，在260-300℃、8-11MPa条件下保持1.5-2.5h，过滤得到固体物，烘干得到苹果酸改性核桃皮滤料生物炭，碾成粒径为2-3mm的苹果酸改性核桃皮滤料生物炭材料；

(2)白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的制备：将白云石粉、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭材料充分混匀，在550-800℃条件下热处理1-2小时，冷却，得到白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭。

首先，通过苹果酸对核桃皮滤料进行改性以及采用水热炭制备方法，提高生物炭的比表面积、孔隙体积等，此外，增加生物炭中的羧基等基团，利于对金属离子的吸附固持。通过加入碱性辅料白云石，进一步提高其对磷酸根、重金属离子、COD等的吸附。

优选的，步骤(1)中，核桃皮滤料与苹果酸水溶液的比例为1:7-10w/v；苹果酸水溶液由苹果酸和水混合而成，苹果酸和水的质量比为1-2：50。

步骤(2)中，白云石粉与苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的质量比为1:4-8。

更具体地，步骤(1)中，核桃皮滤料与苹果酸水溶液的比例为1:8w/v；苹果酸水溶液由苹果酸和水混合而成，苹果酸和水的质量比为1：50；步骤(2)中，白云石粉与苹果酸核桃皮滤料生物炭的质量比为1:6。

优选的，所述的白云石粉的粒径为2-3mm。

本发明还提供前述的制备方法所制备的白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭。

前述的白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭的使用方法，具体为：将白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭放入待处理污水中，控制混合液的pH为7，在30-50℃条件下恒温震荡1-12h；白云石、苹果酸改性核桃皮滤料生物炭与污水的质量比为1-10:1000。