[发明专利]一种改性生物质碳重金属离子吸附剂的制备方法

说明书

本发明属于重金属离子吸附剂的制备技术领域，公开了一种改性生物质碳重金属离子吸附剂的制备方法，包括：S1.取生物质秸秆为生物质碳原料，并利用0.5mol/L稀硫酸对生物质秸秆进行改性处理；B1.利用去离子水将改性处理后的生物质秸秆淋洗至中性，然后经80℃烘箱烘干；S2.将去离子水与改性处理后的生物质秸秆放入水热反应釜中，保证去离子水浸没改性处理后的生物质秸秆，在240℃温度下水热碳化处理2h，然后利用盐酸溶液和去离子水依次冲洗碳化后的生物质秸秆，烘干，得到所需的改性生物质碳重金属离子吸附剂；综上，使用稀硫酸侵泡生物质秸秆以进行改性处理，然后烘干再进行水热碳化，由此既可以溶解一部分生物质中的元素，又可以改善生物质碳的结构。

技术领域

本发明属于重金属离子吸附剂的制备技术领域，具体涉及一种改性生物质碳重金属离子吸附剂的制备方法。

背景技术

目前，含重金属离子废水的传统处理方法有混凝沉淀法、化学沉淀法、离子交换法、生物法等。其中：

絮凝法是通过通过投加特定混凝剂形成絮体从而去除重金属离子，具有效率高、操作简单、处理方法成熟稳定、电耗较低等优点。但是该方法需要投加大量混凝剂，成本较高，并且受是水温和PH影响较大；

化学沉淀法是把重金属离子转化成难溶于水的硫化物或氢氧化物等盐类后进行沉淀去除，具有操作流程简单、成本低等特点。但是该方法渣量大、含水率高、脱水困难，且有二次污染的风险；而且由于该方法基于溶度积的原理，因此无法处理重金属离子浓度较低的废水；

离子交换法是利用交换剂与溶液中的离子发生交换进行分离的方法，具有分离效率高、应用范围广等优点。但是该方法投资成本比较高，整个工程系统设计和运行管理也复杂，一般中小企业很难适应，而且价格昂贵，再生需处理还要消耗大量药剂。

生物法是近年来处理重金属废水的一项新兴技术，原理是利用微生物来吸附重金属离子，具有投资小、运行费用低、无二次污染，易于回收重金属等优点。但是该方法需要进行生物的引种、培养以及营养物质补给，运行操作十分不便。

综上所述，水中重金属去除方法在净化效率、使用方便及经济效益等方面还存在诸多问题，开发高效、价格低廉的重金属离子吸附剂及相关技术已成为环保领域的当务之急。

生物质碳是一种可再生能源，具体利用林业剩余物、农作物秸秆等生物质碳化而成，近年来越来越受到人们的关注。生物质在被水热碳化的过程中表面被侵蚀，产生微孔发达的结构，使表面具有无数微小的孔隙，有着巨大的表面积和有很强的吸附能力，因此有望将生物质碳作为一种去除金属离子的新型吸附剂。但是，生物质直接水热碳化虽然使生物质碳表面具有无数微小的孔隙，但主要以微孔为主，类比各种吸附剂来说，孔体积和比表面积难以达不到吸附要求，吸附能力也很难达到直接用于重金属污染的处理中；而且生物质碳含有生物质中的各种元素，如钾、钙、钠、硫等，在进行吸附处理时，这些元素会溶于废水中，造成二次污染。

综上，基于生物质碳的多孔特性，可在本发明中提供一种改性后的可直接应用于重金属污染处理中的生物质碳重金属离子吸附剂。

发明内容

鉴于此，为解决现有生物质碳无法直接应用于重金属污染处理中的问题，本发明的目的在于提供一种改性生物质碳重金属离子吸附剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改性生物质碳重金属离子吸附剂的制备方法，包括：

S1.取生物质秸秆为生物质碳原料，并利用0.5mol/L稀硫酸对生物质秸秆进行改性处理；

B1.利用去离子水将改性处理后的生物质秸秆淋洗至中性，然后经80℃烘箱烘干；