[发明专利]一种高效生物质污水净化剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种高效生物质污水净化剂及制备方法。取改性生物黑炭、羧甲基纤维素钠、高锰酸钾、壬基酚聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸、硫辛酸钠，搅拌40～60min，加入乙醇，混合均匀，造粒，得到高效生物质污水净化剂。其中，改性生物黑炭使用纳米铁进行改性，其次使用高锰酸钾，提升了生物黑炭表面羟基、羧基等含氧官能团；以接枝二硫代氨基甲酸盐的聚乙烯亚胺作为功能基，对壳聚糖季铵盐‑有机麦羟硅钠石纳米复合材料进行化学交联改性，并复合改性磁性生物黑炭，合成一种三维多孔结构的改性生物黑炭，这种改性生物黑炭结构稳定，易分离回收，赋予了净化剂杀菌性，对污水中的重金属离子具有优异的吸附效果。

技术领域

本发明涉及净化剂技术领域，具体为一种高效生物质污水净化剂及制备方法。

背景技术

生物黑炭是指生物有机材料生物质在缺氧及低氧环境中经热裂解后的固体产物，常见的生物黑炭包括木炭、竹炭、秸秆炭、稻壳炭、花生壳炭等。生物黑炭具有多孔性和较大的比表面积，其表面含有羰基和羧基等丰富的官能团，是良好的重金属吸附剂，与活性炭性质相似，但是比表面及吸附能力远远小于活性炭。同时，生物黑炭具有大量的表面负电荷以及高电荷密度，这些基本性质使生物黑炭其具备了强吸附性、高度稳定性、抗氧化力和抗生物分解能力强的特性，对富营养化水体中氮、磷等污染物的高效吸附能力，使其可以运用于环境、农业、工业等领域。生物黑炭是一种绿色的环保成分，使用生物黑炭作为生物质污水净化剂的主要成分，节省了成本。但如何增大生物黑炭比表面积、提高其吸附能力，使其替代活性炭等炭质吸附剂，更好地运用于污水净化剂仍是当下需解决的主要问题。

为了解决上述问题，开发一种高效生物质污水净化剂及制备方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效生物质污水净化剂及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种高效生物质污水净化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：取稻壳，过200目筛，加入硝酸铁，加入乙醇，混合均匀，室温下磁力搅拌2～3h，在45～55℃下干燥，在氮气气氛保护下，在580～620℃下碳化1～2h，升温速率为10℃/min，用去离子水洗涤，干燥，得到磁性生物黑炭；

步骤二：取磁性生物炭，加入高锰酸钾溶液，超声分散2～3h，在100～110℃下干燥，在氮气气氛保护下，在580～620℃下碳化20～40min，用去离子水洗涤，干燥，得到，改性磁性生物黑炭；

步骤三：取聚乙烯亚胺，无水乙醇，搅拌均匀，加热至55～65℃，滴加戊二醛，反应20～30min，加入硼氢化钠，反应3～4h，降温至26～28℃，搅拌10～20min，加入二硫化碳，反应30～40min，加入乙醇，搅拌20～30min，抽滤，干燥22～24h，得到接枝二硫代氨基甲酸盐的聚乙烯亚胺；

取接枝二硫代氨基甲酸盐的聚乙烯亚胺，加入去离子水，搅拌均匀，得到聚乙烯亚胺溶液，取去离子水、壳聚糖季铵盐-有机麦羟硅钠石纳米复合材料，搅拌2～3h，滴加聚乙烯亚胺溶液，加入戊二醛，反应30～40min，得到溶液A；

将改性磁性生物黑炭分散在去离子水中，超声分散，滴加至溶液A中，搅拌3～4h，洗涤，冷冻干燥，得到改性生物黑炭；

步骤四：取改性生物黑炭、羧甲基纤维素钠、高锰酸钾、壬基酚聚氧乙烯醚、聚环氧琥珀酸、硫辛酸钠，搅拌40～60min，加入乙醇，混合均匀，造粒，得到高效生物质污水净化剂。

较为优化地，壳聚糖季铵盐-有机麦羟硅钠石纳米复合材料的制备方法为：