[发明专利]一种对浒苔基生物炭改性后实现去除印染废水中铬的方法

说明书

本发明公开了一种对浒苔基生物炭改性后实现去除印染废水中铬的方法,以浒苔作为原材料制备生物炭，研究改性生物炭及未改性生物炭在不同吸附条件下对水体中铬的吸附，探讨生物炭投加量、溶液铬浓度、反应时间及pH对其吸附行为的影响，并初步表征生物炭物理与化学特性，探讨两者吸附作用机制，通过步骤1对浒苔基生物炭改性，步骤2实现去除印染废水中铬的应用方法计算两种生物炭对铬的吸附效率BC：62%；KMnO₄‑BC：90%；本发明是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种对浒苔基生物炭改性后实现去除印染废水中铬的方法。

背景技术

印染工业产生的废水中含有染料、重金属等复杂稳定的有害物质，对水环境造成了巨大威胁。含铬（Cr）化合物常被用作染料助剂，并在印染过程中释放出来。而铬是一种易被生物吸收致害的有毒致癌重金属，已被世界卫生组织列入优先污染物名单。因此，寻求经济高效的印染废水除铬技术具有重要意义。

目前含铬废水的处理技术主要包括混凝沉淀法、吸附法、膜处理法等。其中，吸附法凭借其工艺简单、操作简便等优势被广泛应用。生物炭近年来由于其成本较低而应用效果较好的优势逐渐成为研究的热点。生物炭是指废弃生物质在无氧或者限氧条件下，经小于700℃的低温热裂解炭化而形成的一种高度芳香化且多孔难溶的固态物质。生物炭应用于重金属污染废水的治理一直是环境工作者的研究热点。

传统高温热解法所制备的生物炭由于原材料本身的特点，导致其比表面积相对较小，微孔结构不够发达，因而对污染物的吸附去除效果仍不尽如人意。因此，近年来，如何提高生物炭的吸附能力成为研究热点，目前主要从原材料选取和改性生物炭两方面出发。

生物炭来源广泛，大豆秸秆、橡木、猪粪、花生壳等均可以制成生物炭。韩鲁佳等分析总结发现国内外使用生物炭吸附水溶液中重金属离子（铅、镉、铜等），不同的生物炭吸附效果不一样。可见，生物炭吸附处理效果的关键在于吸附剂的选择及应用。在海藻生物质热解与燃烧的实验与机理研究中通过元素分析指出浒苔样品的含碳量在20%以上，这说明在理论上可用浒苔作为原料来制备生物炭。本文按照以废治废的思路，利用浒苔作为原材料制备生物炭。

另外一种方法就是对生物炭进行改性，如酸碱处理、金属盐改性以及纳米材料负载等，以期达到最佳的吸附去除效果。Fe(NO₃)₃改性的花生秸秆生物炭对Cr⁶⁺的去除率增高了79%。可见，改性生物炭能够提高生物炭对重金属的吸附能力。

因此，本文以浒苔作为原材料制备生物炭吸附水中铬，对其进行构效分析和吸附性能研究，实际应用到印染废水重金属治理，推进重金属减排技术发展。

参考文献：

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