一种活化过硫酸盐处理印染废水的污泥碳化改性磁性纳米材料的制备方法与应用与流程

文档序号:11875864阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种污泥碳化改性磁性纳米材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)污泥热解处理:将污泥放入鼓风干燥箱中,在105~110℃下干燥24~48h,粉碎过100~200目筛得到干污泥,取10g~20g干污泥放入活化剂中,于室温下搅拌后离心分离并烘干,烘干后的污泥放于管式炉中,在氮气气氛中进行热解反应,冷却后的黑色固体用2~4mol/L 的HCl洗去无机杂质,再用去离子水洗涤,放入鼓风干燥箱中,在60~80℃干燥12~24h,研磨得到多孔污泥活性炭炭粉原料;

(2)制备污泥碳化改性磁性纳米材料:分别取FeCl3∙6H2O与MnCl2∙4H2O摩尔比为2:1溶解于30~40mL乙二醇中,加入步骤(1)中所述多孔污泥活性炭炭粉原料0.2g~0.8g,将混合溶液超声2~3h;再向混合溶液中加入2~4g无水乙酸钠,经过30~40min磁力搅拌,将搅拌均匀的溶液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中,将反应釜放置在鼓风干燥箱中,在180~200℃下反应8~12h后取出反应釜,将反应釜冷却至室温;反应釜冷却后,将釜内反应后的混合物转移至离心管,用去离子水清洗,在6000~7000rpm条件下离心5~6min分离得到棕色固体,洗涤;用乙醇在同样条件下洗涤,最后离心得到湿的污泥碳化改性磁性纳米材料;将湿的污泥碳化改性磁性纳米材料放入真空干燥箱,在50~60℃干燥8~12h,即得所述污泥碳化改性磁性纳米材料。

2.根据权利要求1所述的污泥碳化改性磁性纳米材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述污泥为污水处理厂的剩余污泥。

3.根据权利要求1所述的污泥碳化改性磁性纳米材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述活化剂是质量分数为20%~30%的HNO3,用量为40~60mL;活化后的污泥通过离心分离出来,放入鼓风干燥箱在105~110℃干燥12~24h。

4.根据权利要求1所述的污泥碳化改性磁性纳米材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所用氮气的流速为40~80mL/min,热解步骤为,先以10~20℃/min的速率升温至600~800℃,停留60~90min后以10 ~ 20℃ /min的速率降温到100~200℃,最后在室温中自然冷却,整个热解过程从升温开始到降到室温结束,都通以氮气作为保护,防止污泥氧化。

5.由权利要求1~4任一项所述制备方法制备得到活化过硫酸盐处理印染废水的污泥碳化改性磁性纳米材料。

6.权利要求5所述活化过硫酸盐处理印染废水的污泥碳化改性磁性纳米材料应用于活化过硫酸盐处理印染废水,其特征在于,包括以下步骤:向印染废水中一并加入污泥碳化改性磁性纳米材料和过硫酸盐,在常温条件下,转速为150 ~180rpm摇床中进行反应,反应时间为30~180min。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:向印染废水中投加的过硫酸盐为0.2~0.6g/L,所述污泥碳化改性磁性纳米材料的投加量为0.1~0.2g/L。

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