[发明专利]一种改性生物炭对磷污染水体的修复方法

说明书

本发明提供了一种改性生物炭对磷污染水体的修复方法，包括以下步骤：S1.制备细切中药渣固体废弃物颗粒；S2.制备中药渣淀粉溶液；S3.制备中空的炭化球；S4.制备丝胶基吸水性树脂颗粒；S5.将吸水性树脂颗粒和中空的炭化球混合，然后筛选出内部含有吸水性树脂颗粒的碳化球，得到改性复合生物炭球；S6.用复合生物炭球处理含磷废水。本发明中将两种极易对环境造成污染的成分进行合理的处理利用，第一解决二者造成的环境污染的问题，第二通过二者改进与融合，用来处理含磷废水。

技术领域

本发明涉及环境修复领域，具体涉及一种改性生物炭对磷污染水体的修复方法。

背景技术

磷是绝大多数湖泊和淡水体系富营养化的控制因子，当水体中的总磷浓度超过一定范围时，会引起水体富营养化，造成水体功能失效并进一步影响经济和社会的可持续发展。因此，寻找有效的去除水中磷的方法迫在眉睫.目前常用的除磷方法主要为化学沉淀法、生物法和吸附法，其中吸附法因其高效、操作简单、无二次污染等特点而受到广泛关注。对于吸附法而言，吸附剂的选择是决定除磷效果的关键。目前研究吸附磷的材料主要为粉煤灰、钢渣、活性氧化铝等。然而这些原材料价格较高且磷难以脱附，钢渣、粉煤灰虽然价格低廉，但这些工业废料会向水中溶出有害离子。

生物炭是生物质(秸秆、畜禽粪便等农林废弃物)在限氧条件下，在相对较低温度(＜700℃)下热解后得到的富碳产物。生物炭作为一种多孔材料，其本身具有发达的比表面积，是一种很好的吸附材料，作为吸附剂应用在水体处理方面引起研究者越来越多的关注。然而目前关于生物炭对水体中重金属、有机物的吸附研究报道较多，对水体中磷的吸附研究很少。我国具有丰富的生物炭原材料，将这些农林废弃物加以利用可达到“以废治废”的目的.同时，生物炭本来就是一种良好的土壤改良剂，因此利用吸附磷后的生物炭进行土壤还田，具有增加土壤肥料和土壤改良的双重功效。中药业是中国传统产业之一，每年生产出大量中成药的同时也产生了相当数量的药渣。据统计，我国仅植物类中药渣年排放量就高达65万多吨。中药渣一般为湿物料，极易腐烂，有臭味。中药渣运出厂区后多堆放处置，极易对周边环境造成严重污染。

据文献资料报道，全世界范围内每年产40万吨茧，其中有5万吨丝胶流失到环境中，这不仅对环境造成污染，也是对资源的一种浪费。鉴于丝胶蛋白独特的理化性质，其在化妆品、功能材料、食品添加剂、医药等领域具有良好的应用前景，探索适宜的工业化回收丝胶的方法势在必行。近年来，国内外科研工作者不断地对丝胶的结构与性质进行深人的研究分析，以期找到一种合理有效的方法，对这一天然资源加以回收利用。

本发明中将两种极易对环境造成污染的成分进行合理的处理利用，第一解决二者造成的环境污染的问题，第二通过二者改进与融合，用来处理含磷废水。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供改性生物炭对磷污染水体的修复方法，采用生物炭和废弃动物蛋白相结合的方式，通过吸附反应来去除水中磷酸根。

技术方案：一种改性生物炭对磷污染水体的修复方法，包括以下步骤：

S1.选取中药渣固体废弃物并干燥，将中药渣固体废弃物短切研磨至直径为500-1000目，得到细切中药渣固体废弃物颗粒；

S2.配置淀粉溶液，然后将研磨至规定目数的中药渣固体废弃物加入至淀粉溶液中，将中药渣固体废弃物颗粒加入至淀粉溶液中，搅拌混合均匀，得到中药渣淀粉溶液；

S3.在步骤S2制备的中药渣淀粉溶液中加入直径大于2mm的碳酸钙颗粒，使得中药渣淀粉溶液在碳酸钙表面分布均匀，得到表面包覆中药渣淀粉溶液的碳酸钙颗粒，然后将上述颗粒进行焙烧，焙烧结束后用盐酸水洗，得到中空的炭化球；

S4.将缫丝厂废水透析，透析后将丝胶水溶液进行浓缩，在丝胶浓缩液中加入引发剂和丙烯酸溶液，搅拌后，再加入聚乙烯醇溶液搅拌反应，然后加交联剂，反应结束后将产物烘干，最后将产品粉碎至100-250目，得到吸水性树脂颗粒；

S5.将吸水性树脂颗粒和中空的炭化球混合，然后筛选出内部含有吸水性树脂颗粒的碳化球，得到改性复合生物炭球；