本发明属于废气处理技术领域，具体地，涉及一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂及制备方法。
背景技术：
目前废气处理的传统方法有燃烧法、吸收法、生物法、光催化法、低温等离子法、吸附法等。
（1）燃烧法
燃烧法主要有根据燃烧的温度及辅助介质不同又分为直接燃烧法和催化燃烧法两种。催化燃烧法较适合于高浓度、小风量废气的净化，在处理低浓度的废气时，由于要维持300-400℃的催化燃烧温度，需借助于活性炭吸附等浓缩工艺来提高废气的燃烧热值，但废气中的水气、油污及颗粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化剂中毒失活等问题，使得该方法的推广和使用在一定程度上受到了限制。直接燃烧法是投加辅助燃料与废气一起送入焚烧炉燃烧，直接焚烧工艺成熟，控制一定的温度条件下污染物去除效率高，焚烧彻底，但在使用过程中一般会产生以下问题：①若焚烧含氯、溴代有机物和芳烃类物质时极易产生二恶英类强致癌物质，尤其在焚烧炉启动和关闭过程中更易产生，为避免二恶英类物质产生，须提高燃烧温度在1200℃以上，若保持如此高的燃烧温度不仅运转费用高，而且对焚烧炉的要求也大大提高。②焚烧含氯代有机物时会产生氯化氢腐蚀问题，尤其是在高温状态下，氯化氢的腐蚀性能大大增强，不仅对管道存在腐蚀，更严重的是会引起焚烧炉的腐蚀。③焚烧时存在爆炸的潜在危险，尤其是易挥发性可燃气体，若达到其爆炸极限遇明火则有可能引起爆炸。另外，若废气中含有卤素、氮元素和硫元素的情况下，采用燃烧法极易产生二次污染物质二恶英、氮氧化合物和硫氧化合物。
（2）吸收法
利用污染物质的物理和化学性质，使用水或化学吸收液对废气进行吸收去除的方法。该方法在设计操作合理的情况下去除效率很高，运转管理方便，但对设备及运行管理要求极高，而且只有能溶解于吸收液或能与吸收液反应的污染物才能被有效去除。
（3）生物法
生物法是近年来研究较多的一种处理工艺，该方法最突出的优点是处理成本低廉、基本无二次污染。生物法虽然在净化低浓度有机污染物时效果明显，具有能耗低的优点，但存在气阻大、降解速率慢、设备体积庞大、易受污染物浓度及温度的影响，而且该法仅适用于亲水性及易生物降解物质的处理，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在一定难度。
（4）光催化法
光敏半导体催化氧化或纳米金属氧化物光催化也是近年来的研究热点，但该技术的降解效率受控于污染物质与催化剂表面界面扩散速率，而且催化剂价格昂贵、很容易中毒失效，目前光催化技术很难用于大规模工业化应用，多局限于实验研究及小风量应用阶段。
（5）低温等离子法
低温等离子是内外电极在高压状态下进行间隙放电，间隙间通过的气体被电离的过程。由于放电电压较高38000v，电子在与空气中的氮气碰撞产生大量的氮氧化物，造成二次污染。
（6）吸附法
该方法是当污染物质通过装有吸附剂（如活性炭等）的吸附塔时，利用该吸附剂对污染物的强吸附力，从而达到净化废气的目的。该方法设备简单，对污染物要求较低，去除效果好，多用于净化工艺的末级处理。但该方法缺点是对高浓度废气处理效率低、吸附剂需经常更换或再生。
凹凸棒土作为一种天然材料，具有原料廉价、资源丰富和比表面积大的优点，凹凸棒土具有特殊的纤维结构和晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能，有“万用之土”之美誉。由于凹凸棒土具有较大的比表面积，使其具有较强的吸附作用，在相当低的浓度下可以形成高粘度的悬浮液，可用作胶体泥浆、悬浮剂、粘结剂等。
凹凸棒土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的na+、ca2+、fe3+、al3+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，吸附和粘结性低。
目前固体材料的改性方法主要是经过表面活性剂对其进行表面改性，使其表面电性发生变化，从而改变其吸附性能，但效果不明显。
交联剂主要用在高分子材料中，高分子材料的分子结构就象一条条长的线，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，提高强度和弹性，本发明尝试将交联剂应用到凹凸棒土的改性中，结果对提高凹凸棒吸附作用有显著的效果。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂及制备方法，本发明的目的在于针对现有吸附法处理高浓度废气时，使用活性炭做吸附剂吸收效率低的不足，通过用生物发酵法对凹凸棒进行改性，制备成吸附剂，达到高效处理高浓度废气的效果，此外加入中草药成分，有效去除废气异味。
根据本发明的一个方面提供一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂，所述去除有机废气的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土60-85份、中草药混合粉15-25份和交联剂5-10份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步骤：
（1）、采用厌氧发酵法对污泥进行预处理
向厌氧发酵罐投入占其体积70-80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9-1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜热菌ato7-1、产氢菌（clostridiumbifermentans）、放线菌（actinomycete）组成，同时加入纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee），加入的纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee）的总重量为污泥原料干重的1/10-1/8，控制厌氧发酵罐内的温度为50-60℃，调节ph值在5.6-6.8之间，并开启搅拌器进行搅拌，发酵2-3天，即得到发酵处理后的污泥；
（2）、混合处理
取重量比为15-20:1的凹凸棒黏土和步骤（1）中发酵处理后的污泥，混合并搅拌，得混合物料；
（3）、堆埋处理
将步骤（2）中混合物料在20-30℃条件下堆埋2-7天；
（4）、干燥
将堆埋后的混合物料在80-120℃条件下干燥，使含水量在3%以下。
优选地，所述去除有机废气的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土65-80份、中草药混合粉18-23份和交联剂6-8份。
优选地，所述步骤（3）堆埋处理后的混合料中加入重量为其2-4倍的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的质量分数为10-15%，浸泡12-16h，水洗至中性后抽滤。
优选地，所述中草药混合粉包括如下重量份数的组分：山奈25-30份、佩兰15-20份和大青叶25-35份。
优选地，所述中草药混合粉包括如下重量份数的组分：山奈26-29份、佩兰16-19份和大青叶26-34份。
优选地，所述中草药混合粉包括如下重量份数的组分：山奈27-28份、佩兰17-18份和大青叶28-33份。
优选地，所述步骤（3）在地面上进行堆积，混合物料堆置于通风处，在20-30℃条件下堆埋2-7天。
优选地，所述步骤（3）将混合物料投入堆埋坑内进行堆埋2-7天。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的目的是提供一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂及制备方法，本发明的目的在于针对现有吸附法处理高浓度废气时，使用活性炭做吸附剂吸收效率低的不足，通过用生物发酵法对凹凸棒进行改性，制备成吸附剂，达到高效处理高浓度废气的效果，此外加入中草药成分，有效去除废气异味；
（2）本发明有机废气处理效果显著，去除率高达83％以上；
（3）此外，本发明加入中草药成分，有效去除废气异味；
（4）本发明提供的利用生物发酵法对凹凸棒进行改性的方法，以提供一种新型环保的凹凸棒改性方法，提高其吸附性，同时将污泥利用起来，实现资源再利用。
本发明的方案是利用微生物菌群对污泥进行发酵，发酵过程中产生有机酸和氢气等气体，使污泥体积膨胀，发酵后的污泥与凹凸棒黏土混合后堆埋，有机酸对凹凸棒黏土进行酸化，使孔数目增加，比表面积增大；同时，凹凸棒土孔道中常含有碳酸盐等杂质，经过有机酸的酸化，可除去分布于凹凸棒土孔道中的杂质，使孔道疏通；凹凸棒土吸附性提高。另外堆肥后在80-120℃条件下干燥，使凹凸棒比表面积显著增加，甚至达到350平方米每克。通过上述的发酵、酸化、干燥活化等处理后凹凸棒黏土的吸附性能优越；
（5）本发明嗜热菌ato7-1能够分泌胞外蛋白酶和淀粉酶，生长适宜温度在45-70℃之间，适宜ph值为5.5-8.5，具有较好的污泥溶解效果。胞外蛋白酶首先解聚污泥胶团，然后溶解细菌细胞壁，水解胞内有机物；
（6）本发明控制厌氧发酵罐内的温度为50-60℃，并开启搅拌器进行搅拌，发酵2-3天，即得到发酵处理后的污泥；将混合物料在20-30℃条件下堆埋2-7天；将堆埋后的混合物料在80-120℃条件下干燥，使含水量在3%以下。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂，所述去除有机废气的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土85份、中草药混合粉15份和交联剂10份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步骤：
（1）、采用厌氧发酵法对污泥进行预处理
向厌氧发酵罐投入占其体积80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜热菌ato7-1、产氢菌（clostridiumbifermentans）、放线菌（actinomycete）组成，同时加入纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee），加入的纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee）的总重量为污泥原料干重的1/8，控制厌氧发酵罐内的温度为50-60℃，调节ph值在5.6-6.8之间，并开启搅拌器进行搅拌，发酵2天，即得到发酵处理后的污泥；
（2）、混合处理
取重量比为20:1的凹凸棒黏土和步骤（1）中发酵处理后的污泥，混合并搅拌，得混合物料；
（3）、堆埋处理
将步骤（2）中混合物料在20-30℃条件下堆埋2天；
（4）、干燥
将堆埋后的混合物料在80-120℃条件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步骤（3）堆埋处理后的混合料中加入重量为其4倍的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的质量分数为10%，浸泡16h，水洗至中性后抽滤。
所述中草药混合粉包括如下重量份数的组分：山奈30份、佩兰15份和大青叶35份。
所述步骤（3）在地面上进行堆积，混合物料堆置于通风处，在20-30℃条件下堆埋7天。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、中草药混合粉、交联剂按重量比复配成吸附剂置于吸附塔，当有机废气通过装有吸附剂的吸附塔时，利用该吸附剂对有机废气的强吸附力，达到净化废气的目的，去除率高达83.8％，而同等条件下使用活性吸附，去除率为70.4％。
实施例2
本实施例提供的一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂，所述去除有机废气的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土60份、中草药混合粉25份和交联剂5份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步骤：
（1）、采用厌氧发酵法对污泥进行预处理
向厌氧发酵罐投入占其体积70%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜热菌ato7-1、产氢菌（clostridiumbifermentans）、放线菌（actinomycete）组成，同时加入纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee），加入的纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee）的总重量为污泥原料干重的1/10，控制厌氧发酵罐内的温度为50-60℃，调节ph值在5.6-6.8之间，并开启搅拌器进行搅拌，发酵3天，即得到发酵处理后的污泥；
（2）、混合处理
取重量比为15:1的凹凸棒黏土和步骤（1）中发酵处理后的污泥，混合并搅拌，得混合物料；
（3）、堆埋处理
将步骤（2）中混合物料在20-30℃条件下堆埋2天；
（4）、干燥
将堆埋后的混合物料在80-120℃条件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步骤（3）堆埋处理后的混合料中加入重量为其2倍的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的质量分数为15%，浸泡12h，水洗至中性后抽滤。
所述中草药混合粉包括如下重量份数的组分：山奈25份、佩兰20份和大青叶25份。
所述步骤（3）将混合物料投入堆埋坑内进行堆埋2天。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、中草药混合粉、交联剂按重量比复配成吸附剂置于吸附塔，当有机废气通过装有吸附剂的吸附塔时，利用该吸附剂对有机废气的强吸附力，达到净化废气的目的，去除率高达84.3％，而同等条件下使用活性吸附，去除率为70.1％。
实施例3
本实施例提供的一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂，所述去除有机废气的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土80份、中草药混合粉18份和交联剂8份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步骤：
（1）、采用厌氧发酵法对污泥进行预处理
向厌氧发酵罐投入占其体积70-80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜热菌ato7-1、产氢菌（clostridiumbifermentans）、放线菌（actinomycete）组成，同时加入纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee），加入的纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee）的总重量为污泥原料干重的1/9，控制厌氧发酵罐内的温度为50-60℃，调节ph值在5.6-6.8之间，并开启搅拌器进行搅拌，发酵2天，即得到发酵处理后的污泥；
（2）、混合处理
取重量比为17:1的凹凸棒黏土和步骤（1）中发酵处理后的污泥，混合并搅拌，得混合物料；
（3）、堆埋处理
将步骤（2）中混合物料在20-30℃条件下堆埋5天；
（4）、干燥
将堆埋后的混合物料在80-120℃条件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步骤（3）堆埋处理后的混合料中加入重量为其3倍的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的质量分数为13%，浸泡14h，水洗至中性后抽滤。
所述中草药混合粉包括如下重量份数的组分：山奈29份、佩兰16份和大青叶34份。
所述步骤（3）在地面上进行堆积，混合物料堆置于通风处，在20-30℃条件下堆埋3天。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、中草药混合粉、交联剂按重量比复配成吸附剂置于吸附塔，当有机废气通过装有吸附剂的吸附塔时，利用该吸附剂对有机废气的强吸附力，达到净化废气的目的，去除率高达83.7％，而同等条件下使用活性吸附，去除率为71.8％。
实施例4
本实施例提供的一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂，所述去除有机废气的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土65份、中草药混合粉23份和交联剂6份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步骤：
（1）、采用厌氧发酵法对污泥进行预处理
向厌氧发酵罐投入占其体积75%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜热菌ato7-1、产氢菌（clostridiumbifermentans）、放线菌（actinomycete）组成，同时加入纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee），加入的纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee）的总重量为污泥原料干重的1/10，控制厌氧发酵罐内的温度为55℃，调节ph值在5.9之间，并开启搅拌器进行搅拌，发酵2天，即得到发酵处理后的污泥；
（2）、混合处理
取重量比为18:1的凹凸棒黏土和步骤（1）中发酵处理后的污泥，混合并搅拌，得混合物料；
（3）、堆埋处理
将步骤（2）中混合物料在20-30℃条件下堆埋4天；
（4）、干燥
将堆埋后的混合物料在80-120℃条件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步骤（3）堆埋处理后的混合料中加入重量为其3倍的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的质量分数为14%，浸泡14h，水洗至中性后抽滤。
所述中草药混合粉包括如下重量份数的组分：山奈26份、佩兰19份和大青叶26份。
所述步骤（3）将混合物料投入堆埋坑内进行堆埋6天。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、中草药混合粉、交联剂按重量比复配成吸附剂置于吸附塔，当有机废气通过装有吸附剂的吸附塔时，利用该吸附剂对有机废气的强吸附力，达到净化废气的目的，去除率高达83.7％，而同等条件下使用活性吸附，去除率为71.8％。
实施例5
本实施例提供的一种去除有机废气的凹凸棒吸附剂，所述去除有机废气的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土65份、中草药混合粉18份和交联剂8份。
所述改性凹凸棒土的改性方法包括如下步骤：
（1）、采用厌氧发酵法对污泥进行预处理
向厌氧发酵罐投入占其体积80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜热菌ato7-1、产氢菌（clostridiumbifermentans）、放线菌（actinomycete）组成，同时加入纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee），加入的纤维素酶（cellulase）和链霉蛋白酶（pronasee）的总重量为污泥原料干重的1/8，控制厌氧发酵罐内的温度为50-60℃，调节ph值在5.6-6.8之间，并开启搅拌器进行搅拌，发酵3天，即得到发酵处理后的污泥；
（2）、混合处理
取重量比为20:1的凹凸棒黏土和步骤（1）中发酵处理后的污泥，混合并搅拌，得混合物料；
（3）、堆埋处理
将步骤（2）中混合物料在20-30℃条件下堆埋6天；
（4）、干燥
将堆埋后的混合物料在80-120℃条件下干燥，使含水量在3%以下。
所述步骤（3）堆埋处理后的混合料中加入重量为其3倍的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的质量分数为11%，浸泡13h，水洗至中性后抽滤。
所述中草药混合粉包括如下重量份数的组分：山奈27份、佩兰17份和大青叶29份。
所述步骤（3）在地面上进行堆积，混合物料堆置于通风处，在20-30℃条件下堆埋5天。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、中草药混合粉、交联剂按重量比复配成吸附剂置于吸附塔，当有机废气通过装有吸附剂的吸附塔时，利用该吸附剂对有机废气的强吸附力，达到净化废气的目的，去除率高达85.5％，而同等条件下使用活性吸附，去除率为72.8％。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。