申请日2009.11.04
公开(公告)日2010.04.21
IPC分类号C01B31/08; C02F1/28; B01J20/20
摘要
一种用于水处理的微细化粉末活性炭及其制备方法，该微细化粉末活性炭为平均粒径小于等于10μm的粉末活性炭;将市售的粉末活性炭干法粉碎，制成平均粒径小于等于10μm的粉末活性炭，即得。本发明微细化粉末活性炭采用微细化的物理方法制得，能同时提高活性炭对嗅味物质和重金属离子的吸附性能;制备方法简单，没有二次污染，并可与氧化法等水处理技术联用。
权利要求书
1.一种用于水处理的微细化粉末活性炭，其特征在于，该微细化粉末活性炭为平均粒径小于等于10μm的粉末活性炭。
2.按照权利要求1所述的微细化粉末活性炭，其特征在于，所述的粉末活性炭采用煤质、木质、椰壳、果壳、果核或竹质中的一种或两种组合，当采用两种组合时，可以是任意比例。
3.一种权利要求1所述微细化粉末活性炭的制备方法，其特征在于，取市售的粉末活性炭，进行干法粉碎，将该粉末活性炭制成平均粒径小于等于10μm的粉末活性炭细粉，该粉末活性炭细粉即为制得的微细化粉末活性炭。
4.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的干法粉碎采用气流磨、振动磨或者搅拌磨，采用搅拌磨或振动磨时，在能量密度100W/L～1000W/L的条件下粉碎0.5小时～2小时，采用气流磨时，在气流速度300m/s～600m/s、压力0.6MPa～1.2MPa的条件下粉碎1～3遍。
5.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的粉末活性炭采用煤质、木质、椰壳、果壳、果核或竹质中的一种或两种组合，当采用两种组合时，可以是任意比例。
说明书
一种用于水处理的微细化粉末活性炭及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及一种用于去除污水 中嗅味物质和重金属离子的粉末活性炭，具体涉及一种用于水处理的微细化粉末活性炭，本发明还涉及该微细化粉末活性炭的制备方法。
背景技术
水体环境中的致嗅类物质如硫醇、硫醚等含硫化合物嗅阈值低，即使痕量存在也会产生恶臭，对人的呼吸系统和神经系统等造成伤害。而重金属离子可以长期停留与积累在环境中，通过食物链逐级富集，最终进入人体，严重威胁着人类的健康。因此，去除水体中的硫醇、硫醚类化合物以及水中微量重金属污染已成为人们亟待解决的问题。
粉末活性炭具有丰富的孔隙结构、高的比表面积和足够的化学稳定性，能够吸附水体中的大部分有机物，可以用于水厂常规工艺中的强化措施，或者用于城市供水中应对可吸附有机污染物的应急处理技术。但是对疏水性污染物吸附效率高的粉末活性炭，对亲水性微量污染物例如硫醇醚类嗅味物质及微量重金属的吸附效率较低。
通常采用氧化处理、金属浸渍和氮掺杂等化学方法，对活性炭表面进行改性处理，增强粉末活性炭对硫醇、硫醚类物质及重金属离子的吸附能力，但采用上述方法改性处理后的粉末活性炭不能满足水处理的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于水处理的微细化粉末活性炭，对嗅味物质和重金属离子具有很强的吸附能力，能够满足水处理的要求。
本发明的另一目的是提供一种上述微细化粉末活性炭的制备方法，将传统的粉末活性炭制成能够满足水处理要求的微细化粉末活性炭。
本发明所采用的技术方案是，一种用于水处理的微细化粉末活性炭，该微细化粉末活性炭为平均粒径小于等于10μm的粉末活性炭。
所述的粉末活性炭采用煤质、木质、椰壳、果壳、果核或竹质中的一种或两种组合，当采用两种组合时，可以是任意比例。
本发明所采用的另一技术方案是，一种上述微细化粉末活性炭的制备方法，取市售的粉末活性炭，采用搅拌磨、振动磨或气流磨，进行干法粉碎，当采用搅拌磨或振动磨粉碎时，在能量密度100W/L～1000W/L的条件下粉碎0.5小时～2小时，当采用气流磨粉碎时，在气流速度300m/s～600m/s、压力0.6MPa～1.2Mpa的条件下粉碎1～3遍，将该粉末活性炭制成平均粒径≤10μm的粉末活性炭细粉，该粉末活性炭细粉即为制得的微细化粉末活性炭。
本发明微细化活性炭具有大的外比表面积，从而减小了被吸附物质在颗粒内的扩散距离，提高对含硫化合物的吸附速率和吸附能力，使得粉末活性炭对含硫化合物和重金属离子的吸附能力显著增强。微细化粉末活性炭与未处理粉末活性炭比较，对含硫化合物的吸附量可提高65～122%，对重金属离子的吸附量可提高170%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明微细化粉末活性炭是平均粒径(D50)小于等于10μm的粉末活性炭。
粉末活性炭采用煤质、木质、椰壳、果壳、果核或竹质中的一种或两种组合，当采用两种组合时，可以是任意比例。
本发明微细化粉末活性炭，增大了粉末活性炭的外比表面积，使得被吸附物质在粉末活性炭颗粒内的扩散距离减小，提高了粉末活性炭对含硫化合物的吸附速率和吸附能力，在显著增强吸附含硫化合物能力的同时，也提高了对重金属离子的吸附能力。
上述微细化粉末活性炭能满足水处理对粉末活性炭的要求，本发明还提供一种该微细化粉末活性炭的制备方法：取市售的粉末活性炭，采用气流磨，在气流速度为300～600m/s、压力为0.6～1.2MPa的条件下，粉碎1～3遍，或者，采用振动磨或搅拌磨，在能量密度为100～1000W/L的条件下，粉碎0.5～2小时，制得平均粒径(D50)≤10μm的微细化粉末活性炭。
将制得的微细化粉末活性炭用于水处理时，能吸附水中的硫醇醚类嗅味物质和微量重金属离子，满足水处理的要求。
本发明微细化粉末活性炭的优点是：1)采用微细化的物理方法制得，能同时提高活性炭对嗅味物质和重金属离子的吸附性能;2)制备方法简单，没有二次污染;3)可与氧化法、混凝沉淀法、膜工艺等水处理技术联用。