申请日2018.02.05
公开(公告)日2018.09.14
IPC分类号C01B32/324; C01B32/348; B01D53/02; C02F1/28
摘要
一种橘皮污泥复合基活性炭及其制备方法与应用，涉及污泥资源化利用领域。橘皮污泥复合基活性炭主要由干燥橘皮和干燥污泥经活化、碳化而成，橘皮污泥复合基活性炭的孔径小、比表面积大、吸附能力强。该橘皮污泥复合基活性炭的制备方法是按重量份数计，将0.5～2份干燥污泥和1～4份干燥橘皮粉碎混合，在金属盐溶液中活化6～60h;在惰性气体气氛下，以450～600℃的温度碳化0.5～2h;将碳化后的样品酸洗，再水洗至中性，烘干即得橘皮污泥复合基活性炭，该制备方法是利用污泥和橘皮为原材料，成本低廉，环境友好，同时解决了城市污泥和废弃橘皮对环境造成的污染;橘皮污泥复合基活性炭的应用主要用于污水或废气处理。
权利要求书
1.一种橘皮污泥复合基活性炭，其特征在于，其主要由以下原料经活化、碳化而成，按重量份数计，所述原料包括：
干燥橘皮 0.5～2份;
干燥污泥 1～4份。
2.根据权利要求1所述的橘皮污泥复合基活性炭，其特征在于，所述原料还包括0.2～1份甘蔗渣。
3.根据权利要求1所述的橘皮污泥复合基活性炭，其特征在于，所述原料还包括0.2～1份石油焦粉。
4.根据权利要求1所述的橘皮污泥复合基活性炭，其特征在于，所述橘皮污泥复合基活性炭的碘吸附值为150～550mg/g。
5.一种如权利要求1所述的橘皮污泥复合基活性炭的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
按重量份数计，将0.5～2份干燥橘皮和1～4份干燥污泥粉碎混合，在金属盐溶液中活化6～60h;
将活化后的产物在惰性气体气氛下，以450～600℃的温度碳化0.5～2h;
将碳化后的产物酸洗，再水洗至中性，烘干即得橘皮污泥复合基活性炭。
6.根据权利要求5所述的橘皮污泥复合基活性炭的制备方法，其特征在于，将城市污泥于100～115℃烘干至含水率在10%以下，即得干燥污泥;将橘皮洗净，于100～115℃烘干，即得干燥橘皮。
7.根据权利要求5所述的橘皮污泥复合基活性炭的制备方法，其特征在于，活化的方法是：将由所述干燥污泥和所述干燥橘皮形成的混合质在氯化锌溶液中分别活化12h、24h、36h、48h，氯化锌与混合质的浸渍比为1～4：1。
8.根据权利要求5所述的橘皮污泥复合基活性炭的制备方法，其特征在于，碳化的方法是：将活化后的产物放入管式炉中，以6～9℃/min升温速率，在氮气气氛下以450～600℃的温度碳化。
9.根据权利要求5所述的橘皮污泥复合基活性炭的制备方法，其特征在于，酸洗、水洗的方法是：将碳化后的产物用2～5mol/L盐酸酸洗20～60min后，再用去离子水反复冲洗至中性。
10.一种如权利要求1所述的橘皮污泥复合基活性炭的应用，其特征在于，所述橘皮污泥复合基活性炭用于污水或废气处理。
说明书
橘皮污泥复合基活性炭及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及污泥资源化利用领域，且特别涉及一种橘皮污泥复合基活性炭及其制备方法与应用。
背景技术
随着我国社会经济的发展，一方面人们生活水平不断提高，对环境质量要求也越来越高;另一方面资源相对短缺，资源浪费、环境污染现象日益严重。因此，以资源的高效利用和循环利用为核心，以减量化、无害化、资源化为目的，以低消耗、低排放、高效率为特征的循环经济发展模式对解决上述的矛盾具有迫切的现实意义。
作为水环境治理重要组成部分的城市污水处理、再生等项目得到政府和环保界的高度重视，新建污水厂大量增加，污水处理率大幅提高，同时在污水处理过程中会产生数量巨大的污泥，这些污泥的科学处置未得到足够重视。污泥能否得到科学合理的处理处置，已成为影响污水处理厂能否维持正常运行、产生环境效益的重要因素。因此，数量巨大的污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化处理处置研究显得非常重要。
另外，活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用是由物理及化学的吸咐力而形成的。活性炭外观色泽呈黑色，其成份除了主要的炭以外，包含两类掺杂物，一类是化学结合的元素，主要是氧与氢，来源于未完全炭化的原料，或者是在活化过程中，外来的非碳元素与碳发生化学结合;另一类掺杂物是灰分，它是活性炭的无机部分，主要来自活性炭生产原料。活性炭化学性质稳定，能耐酸、碱，因此能在比较大的酸碱度范围内应用。
目前研究者们对利用污泥制备活性炭进行了不少研究，污泥活性炭的制备方法虽然有很多，但是大多存在材料来源单一，孔径较大，比表面积小、吸附能力弱，污水处理效果不佳等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种橘皮污泥复合基活性炭，孔径小、比表面积大、吸附能力强。
本发明的另一目的在于提供一种橘皮污泥复合基活性炭的制备方法，利用污泥和橘皮为原材料，成本低廉，环境友好，同时解决了城市污泥和废弃橘皮对环境造成的污染。
本发明的另一目的在于提供一种橘皮污泥复合基活性炭的应用，主要用于污水或废气处理。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种橘皮污泥复合基活性炭，其主要由以下原料经活化、碳化而成，按重量份数计，原料包括：
干燥橘皮 0.5～2份;
干燥污泥 1～4份。
进一步地，在本发明较佳实施例中，原料还包括0.2～1份甘蔗渣。
进一步地，在本发明较佳实施例中，原料还包括0.2～1份石油焦粉。
进一步地，在本发明较佳实施例中，橘皮污泥复合基活性炭的碘吸附值为150～550mg/g。
一种上述的橘皮污泥复合基活性炭的制备方法，其包括以下步骤：
按重量份数计，将0.5～2份干燥橘皮和1～4份干燥污泥粉碎混合，在金属盐溶液中活化6～60h;
将活化后的产物在惰性气体气氛下，以450～600℃的温度碳化0.5～2h;
将碳化后的产物酸洗，再水洗至中性，烘干即得橘皮污泥复合基活性炭。
进一步地，在本发明较佳实施例中，将城市污泥于100～115℃烘干至含水率在10%以下，即得干燥污泥;将橘皮洗净，于100～115℃烘干，即得干燥橘皮。
进一步地，在本发明较佳实施例中，活化的方法是：将由干燥污泥和干燥橘皮形成的混合质在氯化锌溶液中分别活化12h、24h、36h、48h，氯化锌与混合质的浸渍比为1～4：1。
进一步地，在本发明较佳实施例中，碳化的方法是：将活化后的产物放入管式炉中，以6～9℃/min升温速率，在氮气气氛下以450～600℃的温度碳化。
进一步地，在本发明较佳实施例中，酸洗、水洗的方法是：将碳化后的产物用2～5mol/L盐酸酸洗20～60min后，再用去离子水反复冲洗至中性。
一种上述的橘皮污泥复合基活性炭的应用，橘皮污泥复合基活性炭用于污水或废气处理。
本发明实施例的橘皮污泥复合基活性炭及其制备方法与应用的有益效果是：本发明实施例的橘皮污泥复合基活性炭主要由0.5～2份干燥橘皮和1～4份干燥污泥经活化、碳化而成，橘皮污泥复合基活性炭的孔径小、比表面积大、吸附能力强。该橘皮污泥复合基活性炭的制备方法是按重量份数计，将0.5～2份干燥污泥和1～4份干燥橘皮粉碎混合，在金属盐溶液中活化6～60h;将活化后的产物在惰性气体气氛下，以450～600℃的温度碳化0.5～2h;将碳化后的产物酸洗，再水洗至中性，烘干即得橘皮污泥复合基活性炭，该制备方法是利用污泥和橘皮为原材料，成本低廉，环境友好，同时解决了城市污泥和废弃橘皮对环境造成的污染;橘皮污泥复合基活性炭的应用主要用于污水或废气处理。
