[发明专利]复合型吸附材料及其制备方法和应用、复合型吸附材料的回收再利用方法

说明书

本发明属于污水净化技术领域，具体涉及复合型吸附材料及其制备方法和应用、复合型吸附材料的回收再利用方法。本发明提供了一种复合型吸附材料，所述复合型吸附材料包括载体、金属离子和磁性颗粒；所述金属离子和磁性颗粒负载于载体的表面或孔隙结构中。本发明提供的复合型吸附材料在将污水中的持久性有机污染物进行吸附后，利用载体上负载的磁性颗粒通过磁分离的方式从污水中分离，实现将污水中持久性有机污染物去除；而载体上的金属离子，能够催化持久性有机污染物进行氧化降解，分解去除复合型吸附材料上的持久性有机污染物；氧化降解后复合型吸附材料能够回收进行重复再利用。

技术领域

本发明属于污水净化技术领域，具体涉及复合型吸附材料及其制备方法和应用、复合型吸附材料的回收再利用方法。

背景技术

持久性有机污染物(POPs)具有难降解性、可远距离传输性、生物累积性和致癌致突变性等特性，对生物威胁性强，去除难度大，因此有效去除POPs对水体环境质量改善显得尤为重要和紧迫。

传统的物理法去除持久性有机污染物主要包括吸附法、絮凝沉淀法和膜分离法，利用材料和持久性有机污染物分子之间的相互作用，达到分离和去除污染物的目的。对于其中的吸附法来说，常用的吸附剂主要是膨润土，一方面可以通过静电作用吸附持久性有机污染物，同时还可以通过Si-O-Si及Al-O-Al断键形成的吸附中心与有机污染物形成共价键。经过长时间的使用后，吸附剂达到饱和进而失去吸附性能。如果直接丢弃会造成资源的浪费，而且吸附了有毒物质的吸附剂未经处理直接堆放或者掩埋也会产生新的环保问题。因此吸附剂的再生具有十分重要的经济意义和环保价值。

目前传统的再生方法主要是热再生技术，采用热再生技术虽然能够去除吸附的持久性有机污染物，但是在热再生的同时会对吸附剂的结构造成破坏，使得回收得到的吸附剂的吸附性能降低，回收利用率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合型吸附材料及其制备方法和应用，本发明提供的复合型吸附材料能够重复利用，且回收利用率高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种复合型吸附材料，所述复合型吸附材料包括载体、金属离子和磁性颗粒；

所述金属离子和磁性颗粒负载于载体的表面或孔隙结构中。

优选的，所述载体包括膨润土、活性炭、生物质炭、高岭土和海泡石中的一种或几种。

优选的，所述金属离子包括锌离子、铜离子、铝离子、钴离子、镍离子和锰离子中的一种或几种；

所述金属离子在载体上的吸附量为5～50mg/g；所述金属离子的质量以金属元素的质量计。

优选的，所述磁性颗粒包括四氧化三铁；

所述磁性颗粒和载体的质量比为1：5～1：15。

优选的，所述载体为疏水改性的载体。

本发明还提供了上述技术方案所述的复合型吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

将载体和金属盐溶液混合后，在保护气氛中进行焙烧，得到负载有金属离子的载体；

在所述负载有金属离子的载体表面生长磁性颗粒，得到所述复合型吸附材料。

优选的，所述金属盐溶液中的金属盐包括锌盐、铜盐、铝盐、钴盐、镍盐和锰盐中的一种或几种；

所述金属盐溶液的浓度为0.1～2.0mol/L；

所述载体和金属盐溶液的用量比为1～10g：10mL；

所述焙烧的温度为100～900℃，时间为0.5～10h。

优选的，生长所述磁性颗粒后，还包括将生长有磁性颗粒的载体进行疏水化处理；