[发明专利]一种用于污水处理的碳材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202310258103.7 申请日: 2023-03-17
公开(公告)号: CN115970648B 公开(公告)日: 2023-05-09
发明(设计)人: 袁海明;李怀梅 申请(专利权)人: 寿光富康制药有限公司
主分类号: B01J20/20 分类号: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
代理公司: 山东华君知识产权代理有限公司 37300 代理人: 杨帆
地址: 262700 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 污水处理 材料 及其 制备 方法
【说明书】:

发明提供一种用于污水处理的碳材料及其制备方法,属于污水处理领域。所述用于污水处理的碳材料的制备方法,由以下步骤组成:碳纤维改性、备料、制备第一组分、制备第二组分、成型。本发明的用于污水处理的碳材料,在低的添加量条件下,对于酸性污水和碱性污水,均实现好的污水处理性能;并且在经过多次再生、重复利用后,仍能够保持好的污水处理性能,活性成分流失少,性能衰减少,长期使用性能好。

技术领域

本发明涉及污水处理领域,尤其是涉及一种用于污水处理的碳材料及其制备方法。

背景技术

水是人类生活过程中的重要资源,每天的生产、生活过程中都要消耗大量的水资源。随着现代工业的发展、环境的恶化,以及人类对于水资源的过量使用,我们正在面临着水资源短缺的危机。在这种情况下,更需要我们重视对于工业污水的处理,在节约水资源减少浪费的基础上,加强对工业污水的回收利用。这也是缓解水资源压力,保证可持续发展的重要措施。

现有技术中的污水处理工艺主要有以下几个方面:膜分离法、碳材料吸附法、高级氧化法等。就膜分离法而言,由于工业污水中成分复杂,采用膜分离法进行污水处理的过程中,会产生膜污染问题,进而导致膜分离效率低下;虽然可以通过反冲洗技术恢复一定的膜分离性能,但从总体来看,膜分离法应对成分复杂的工业污水,仍存在有膜分离稳定性不佳,膜分离效率较低,综合污水处理成本高的问题。

碳材料具有各式各样的性质及形态,通常由85%以上的碳组成,因为其拥有发达的表面微孔结构、较大的比表面积、良好的生物亲和性,是现有技术中应用最广泛的污水处理吸附材料。传统的碳材料包括活性炭、木炭、石墨、碳纤维等,工业污水中水和离子在进入碳材料微孔空隙后会发生重叠。因此,适当的碳材料微孔结构有利于吸附质向微孔内扩散,使吸附作用更为稳定、有效。碳材料吸附法,就是利用碳材料的前述特性,通过吸附作用对工业污水中的悬浮物、重金属及其他的大分子污染物等进行吸附去除,并且还能够有效促进水中活性污泥的形成,降解污水中的有机物,从而达到净化水质的效果。

高级氧化法,包括有光催化氧化、湿式催化氧化等,对化工污水有明显的处理效果。其中,光催化氧化通常采用光触媒进行。光触媒具有生物和化学惰性、耐光和化学腐蚀等优点,目前广泛应用于污水处理、大气污染物处理、微生物降解等领域。光触媒在作为光催化剂时具有催化活性高、选择性好、反应条件温和、不腐蚀设备且二次污染小等优点。

发明人经研究发现,现有用于污水处理的碳材料,在污水处理过程中,为实现理想的污水处理效果,所需的添加量较大,且对酸性污水的处理性能不如碱洗污水的处理性能,污水处理性能不稳定,适应能力有待进一步提高;并且,采用现有再生方法对污水处理后的碳材料进行再生处理并回用2-3次后,碳材料的污水处理效率会衰减至原有性能的80%以下,长期使用性能不佳。进一步的,发明人还发现,在采用碳材料对污水处理过程中,受复杂的污水成分及污水处理工艺条件的影响,多次再生并回用后,碳材料会出现粉化、活性成分流失等问题,而导致碳材料污水处理性能的进一步衰减。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种用于污水处理的碳材料及其制备方法,在污水处理过程中,在低的碳材料添加量条件下,针对于酸性污水和碱性污水,均能够实现理想的污水处理性能;且在多次再生、回用后,仍能够保持良好的污水处理性能,长期使用性能好。同时,还能够有效避免碳材料多次再生并回用后,可能出现的粉化、活性成分流失的问题。

为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种用于污水处理的碳材料的制备方法,由以下步骤组成:碳纤维改性、备料、制备第一组分、制备第二组分、成型。

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