申请日2016.07.29
公开(公告)日2016.11.16
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/58; C02F101/36
摘要
本发明提供了广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)将猪粪便风干，控制含水量不超过总重量的10%，得到原料A;将虾壳和或蟹壳洗净烘干粉碎，得到原料B;(2)按重量比3‑8:1的比例，将原料A与原料B混合，进行研磨;(3)将步骤(2)所得物置于炭化炉中，通入氮气保护，于500‑700℃下高温炭化0.5‑3小时，得到广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体。本发明所得载体对于三氯生具有高效的去除能力，对于浓度为25 mg/L的三氯生，清除率高达98%以上;所得载体对三氯生的最大吸附量可达780 mg/g;本发明载体适用于广泛pH条件下含三氯生污水的处理;本发明原料易得，使用方法简单，处理成本低，具有良好的应用前景。
权利要求书
1.广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将猪粪便风干，控制含水量不超过总重量的10 %，得到原料A;将虾壳和或蟹壳洗净烘干粉碎，得到原料B;
(2)按重量比3-8:1的比例，将原料A与原料B混合，进行研磨;
(3)将步骤(2)所得物置于炭化炉中，通入氮气保护，于500-700℃下高温炭化0.5-3小时，得到广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，原料A与原料B的重量比为5-6:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，原料A与原料B的重量比为5.5:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，将原料A和原料B混合进行研磨时，研磨后所得物的粒径为0.5-1.0 mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，将原料A和原料B混合进行研磨时，研磨后所得物的粒径为0.7-0.8 mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，炭化温度为550-650℃，炭化时间为1-2小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，炭化温度为600℃，炭化时间为1.5小时。
8.由权利要求1-7任一项所述方法制备得到的广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体。
说明书
广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体的制备方法。
背景技术
三氯生 ( TCS) 是一种广谱抗菌剂，属典型PPCPs类环境污染物，分子量小，疏水性强，且具有长期残留性、生物蓄积性和高毒性， 在光照和受热时易生成毒性更大的二噁英，对动物及人体健康有极大的危害。
美国国家地质调查局(USGS)研究表明，全美 30 个州的 139 条河流中有 85 条河流被检出含有三氯生，最高浓度达到 2300 ng/L ;瑞士的湖泊中三氯生的含量为 10-90ng/L ;西班牙的近海沉积物中三氯生的含量为 130 μg/L ;我国珠江流域的石井河中三氯生的含量为 345 至 1329 ng/L，形势不容乐观。
目前，现有技术对于水体中的三氯生的主要处理方法为吸附处理。常用的吸附剂为蒙脱石、活性炭和沸石等。然而，活性炭的成本过高，不适合大量使用。中国专利CN103787495 A公布了一种厌氧条件下利用零价锌对污水中三氯生还原去除的方法，然而该方法需要在厌氧条件下进行，实际操作十分困难，操作成本极高，不具备实际的可行性。中国专利CN 104787939 A公布了一种采用双介质阻挡放电处理含三氯生废水的方法，该方法需要使用高压电，具有一定的安全隐患且耗电过大，实用价值低。中国专利CN 104860369 A公布了一种利用青霉菌吸附回收污水中的三氯生的方法，该方法需要用到大量青霉菌，在处理水体时，具有一定的安全隐患，不适合推广使用。
值得指出的是，现有技术还存在着难以在广泛pH下获得较好三氯生去除效果的缺点，如CN 103787495 A提供的方法在不同的pH下，所得清除率之差高达近40 %。由于污水(特别是市政污水)的pH差异较大，如用于清除三氯生的产品不能适用于各种pH条件，则需对污水的pH进行调整，一旦污水的处理量过大时，该产品便失去了实用价值。
综上所述，本领域亟需一种可以在广泛pH下对污水中的三氯生具有高效去除能力、且处理成本低的载体及其制备方法。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)将猪粪便风干，控制含水量不超过总重量的10 %，得到原料A;将虾壳和或蟹壳洗净烘干粉碎，得到原料B;
(2)按重量比3-8:1的比例，将原料A与原料B混合，进行研磨;
(3)将步骤(2)所得物置于炭化炉中，通入氮气保护，于500-700℃下高温炭化0.5-3小时，得到广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体。
本发明的发明人发现，当仅仅采用猪粪作为制备载体的原料时，所得载体对三氯生的清除效果不佳，且吸附效果严重的受到pH的影响。当按本发明的比例加入虾蟹壳作为原料后，对于三氯生的吸附能力得到了提升，并且惊喜的发现所得载体的吸附能力受到pH的影响较小。不过，当虾蟹壳的添加比不在本发明的比例范围时，载体的吸附能力和在广泛pH下吸附能力的稳定性均出现显著的下降。
同时，炭化温度、炭化时间和载体的粒径对于载体的吸附能力和在广泛pH下吸附能力的稳定性也有一定的影响。
由于猪粪和虾蟹壳是常见的养殖业废弃物，成本低廉，同时将其进行炭化后，所得产品对环境无害，因此本发明具有较大的实际应用潜力。
优选的，步骤(2)中，原料A与原料B的重量比为5-6:1。更优选的，原料A与原料B的重量比为5.5:1。
优选的，步骤(2)中，将原料A和原料B混合进行研磨时，研磨后所得物的粒径为0.5-1.0 mm。更优选的，步骤(2)中，将原料A和原料B混合进行研磨时，研磨后所得物的粒径为0.7-0.8 mm。
优选的，步骤(3)中，炭化温度为550-650℃，炭化时间为1-2小时。更优选的，步骤(3)中，炭化温度为600℃，炭化时间为1.5小时。
本发明的另一个目的在于提供由上述方法制备得到的广泛pH下高效去除污水中三氯生的载体。
本发明的有益效果：
1、本发明所得载体对于三氯生具有高效的去除能力，对于浓度为25 mg/L的三氯生，清除率高达98%以上;所得载体对三氯生的最大吸附量可达780 mg/g;
2、本发明载体适用于广泛pH条件下含三氯生污水的处理;
3、本发明原料易得，所得载体使用方法简单，在处理含三氯生污水时处理成本低，具有良好的应用前景。