公布日：2023.11.24
申請(qǐng)日：2023.09.26
分類號(hào)：B01J20/20(2006.01)I;B01J20/02(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的制備工藝及應(yīng)用，包括如下步驟：將生活污水廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)行絮凝、氣浮和脫水，并干化后制得干污泥A；使用X射線熒光光譜儀對(duì)干污泥A進(jìn)行檢測(cè)分析，制得干污泥B；將干污泥B與0.2M的CuCl2溶液均勻混合后，加入去離子水轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜之中，制得反應(yīng)物C；將反應(yīng)物C采用去離子水進(jìn)行洗滌；將銅鐵摻雜污泥炭前驅(qū)體放入管式爐之中，升溫至600℃后保溫90min，將其反應(yīng)物自然冷卻至室溫；以此制得黑色的銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭。可以降低治理和加工成本，并且實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用，符合綠色發(fā)展的理念，踐行了以廢治廢的環(huán)境治理理念，將廢物進(jìn)行合理利用。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：將生活污水廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)行絮凝、氣浮和脫水，并干化后制得干污泥A；使用X射線熒光光譜儀對(duì)所述干污泥A進(jìn)行檢測(cè)分析，檢測(cè)其鐵含量是否超過(guò)10％；當(dāng)鐵含量超過(guò)10％則僅加入適量的銅鹽進(jìn)行混合，當(dāng)鐵含量為超過(guò)10％則分別添加適量的鐵鹽和銅鹽進(jìn)行混合，制得干污泥B；將所述干污泥B與0.2M的CuCl2溶液均勻混合后，加入去離子水轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜之中，在180℃環(huán)境下反應(yīng)2～12h，制得反應(yīng)物C；將所述反應(yīng)物C采用去離子水進(jìn)行洗滌，并在105℃下干燥12～24h，制得銅鐵摻雜污泥炭前驅(qū)體；將所述銅鐵摻雜污泥炭前驅(qū)體放入管式爐之中，在氮?dú)夥諊拢?/span>5℃/min的升溫速率進(jìn)行升溫，升溫至600℃后保溫90min，將其反應(yīng)物自然冷卻至室溫；以此制得黑色的銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭。
2.如權(quán)利要求1所述的一種銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的制備工藝，其特征在于，所述0.2M的CuCl2溶液與所述干污泥B的用量質(zhì)量比為1:50。
3.一種采用如權(quán)利要求1的銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的制備工藝制備而成的銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用于對(duì)降解含雙酚A及喹啉廢水的相關(guān)行業(yè)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的制備工藝及應(yīng)用，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的原始生物炭大都存在回收率低、可重復(fù)使用性和穩(wěn)定性差的問(wèn)題，需要對(duì)其摻雜金屬物質(zhì)，產(chǎn)生更多的活性點(diǎn)位，提高催化穩(wěn)定性，但金屬摻雜的生物炭在使用過(guò)程中，難以避免地會(huì)導(dǎo)致金屬的浸出，可能會(huì)影響催化效率并造成二次污染，并且摻雜金屬會(huì)導(dǎo)致制備成本增高的技術(shù)問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的制備工藝，包括如下步驟：
將生活污水廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)行絮凝、氣浮和脫水，并干化后制得干污泥A；
使用X射線熒光光譜儀對(duì)所述干污泥A進(jìn)行檢測(cè)分析，檢測(cè)其鐵含量是否超過(guò)10％；
當(dāng)鐵含量超過(guò)10％則僅加入適量的銅鹽進(jìn)行混合，當(dāng)鐵含量為超過(guò)10％則分別添加適量的鐵鹽和銅鹽進(jìn)行混合，制得干污泥B；
將所述干污泥B與0.2M的CuCl2溶液均勻混合后，加入去離子水轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜之中，在180℃環(huán)境下反應(yīng)2～12h，制得反應(yīng)物C；
將所述反應(yīng)物C采用去離子水進(jìn)行洗滌，并在105℃下干燥12～24h，制得銅鐵摻雜污泥炭前驅(qū)體；
將所述銅鐵摻雜污泥炭前驅(qū)體放入管式爐之中，在氮?dú)夥諊拢?/span>5℃/min的升溫速率進(jìn)行升溫，升溫至600℃后保溫90min，將其反應(yīng)物自然冷卻至室溫；
以此制得黑色的銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭。
其中，所述0.2M的CuCl2溶液與所述干污泥B的用量質(zhì)量比為1:50。
本發(fā)明還提供一種采用上述所述的銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的制備工藝制備而成的銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的應(yīng)用，其應(yīng)用于對(duì)降解含雙酚A及喹啉廢水的相關(guān)行業(yè)。
本發(fā)明的一種銅鐵摻雜污泥生物質(zhì)炭的制備工藝及應(yīng)用的有益效果為：水廠使用了以鐵鹽為主的混凝劑，Fe的含量較高，可以降低治理和加工成本，并且實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用，符合綠色發(fā)展的理念，踐行了以廢治廢的環(huán)境治理理念，將廢物進(jìn)行合理利用。
（發(fā)明人：夏立全;趙文祥;黃華;周金余;李平;董宇;吳尚迪）
