公布日：2023.11.24
申请日：2023.09.26
分类号：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
本发明涉及废水处理技术领域，具体公开了一种铜铁掺杂污泥生物质炭的制备工艺及应用，包括如下步骤：将生活污水厂产生的污泥进行絮凝、气浮和脱水，并干化后制得干污泥A；使用X射线荧光光谱仪对干污泥A进行检测分析，制得干污泥B；将干污泥B与0.2M的CuCl2溶液均匀混合后，加入去离子水转移至高压反应釜之中，制得反应物C；将反应物C采用去离子水进行洗涤；将铜铁掺杂污泥炭前驱体放入管式炉之中，升温至600℃后保温90min，将其反应物自然冷却至室温；以此制得黑色的铜铁掺杂污泥生物质炭。可以降低治理和加工成本，并且实现污泥资源化利用，符合绿色发展的理念，践行了以废治废的环境治理理念，将废物进行合理利用。
权利要求书
1.一种铜铁掺杂污泥生物质炭的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：将生活污水厂产生的污泥进行絮凝、气浮和脱水，并干化后制得干污泥A；使用X射线荧光光谱仪对所述干污泥A进行检测分析，检测其铁含量是否超过10％；当铁含量超过10％则仅加入适量的铜盐进行混合，当铁含量为超过10％则分别添加适量的铁盐和铜盐进行混合，制得干污泥B；将所述干污泥B与0.2M的CuCl2溶液均匀混合后，加入去离子水转移至高压反应釜之中，在180℃环境下反应2～12h，制得反应物C；将所述反应物C采用去离子水进行洗涤，并在105℃下干燥12～24h，制得铜铁掺杂污泥炭前驱体；将所述铜铁掺杂污泥炭前驱体放入管式炉之中，在氮气氛围下，以5℃/min的升温速率进行升温，升温至600℃后保温90min，将其反应物自然冷却至室温；以此制得黑色的铜铁掺杂污泥生物质炭。
2.如权利要求1所述的一种铜铁掺杂污泥生物质炭的制备工艺，其特征在于，所述0.2M的CuCl2溶液与所述干污泥B的用量质量比为1:50。
3.一种采用如权利要求1的铜铁掺杂污泥生物质炭的制备工艺制备而成的铜铁掺杂污泥生物质炭的应用，其特征在于，应用于对降解含双酚A及喹啉废水的相关行业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜铁掺杂污泥生物质炭的制备工艺及应用，旨在解决现有技术中的原始生物炭大都存在回收率低、可重复使用性和稳定性差的问题，需要对其掺杂金属物质，产生更多的活性点位，提高催化稳定性，但金属掺杂的生物炭在使用过程中，难以避免地会导致金属的浸出，可能会影响催化效率并造成二次污染，并且掺杂金属会导致制备成本增高的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种铜铁掺杂污泥生物质炭的制备工艺，包括如下步骤：
将生活污水厂产生的污泥进行絮凝、气浮和脱水，并干化后制得干污泥A；
使用X射线荧光光谱仪对所述干污泥A进行检测分析，检测其铁含量是否超过10％；
当铁含量超过10％则仅加入适量的铜盐进行混合，当铁含量为超过10％则分别添加适量的铁盐和铜盐进行混合，制得干污泥B；
将所述干污泥B与0.2M的CuCl2溶液均匀混合后，加入去离子水转移至高压反应釜之中，在180℃环境下反应2～12h，制得反应物C；
将所述反应物C采用去离子水进行洗涤，并在105℃下干燥12～24h，制得铜铁掺杂污泥炭前驱体；
将所述铜铁掺杂污泥炭前驱体放入管式炉之中，在氮气氛围下，以5℃/min的升温速率进行升温，升温至600℃后保温90min，将其反应物自然冷却至室温；
以此制得黑色的铜铁掺杂污泥生物质炭。
其中，所述0.2M的CuCl2溶液与所述干污泥B的用量质量比为1:50。
本发明还提供一种采用上述所述的铜铁掺杂污泥生物质炭的制备工艺制备而成的铜铁掺杂污泥生物质炭的应用，其应用于对降解含双酚A及喹啉废水的相关行业。
本发明的一种铜铁掺杂污泥生物质炭的制备工艺及应用的有益效果为：水厂使用了以铁盐为主的混凝剂，Fe的含量较高，可以降低治理和加工成本，并且实现污泥资源化利用，符合绿色发展的理念，践行了以废治废的环境治理理念，将废物进行合理利用。
（发明人：夏立全;赵文祥;黄华;周金余;李平;董宇;吴尚迪）
