利用过氧化氢改性水花生生物炭去除水中盐酸二甲双胍的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及改性生物炭材料在废水处理领域中的应用，尤其设及过氧化氨改性水 花生生物炭去除盐酸二甲双脈的应用。
【背景技术】
[0002] 水体医药有机物污染是当今危害影响较大的环境污染问题，二甲双脈污染是最近 几年发现的新型的内分泌干扰物之一。糖尿病是一系列的新陈代谢疾病，是由于膜岛素的 功能和分泌缺失而导致的高血糖。二甲双脈是一种抗高血糖的药，它能降低血糖浓度而不 导致低血糖。但是二甲双脈在自然环境中对人类和动物都有潜在的危害。二甲双脈会导致 肠胃疾病和乳酸中毒。更重要的是，有实验已经表明废水中一定浓度的二甲双脈会导致雄 鱼雌性化，减小雄鱼的大小W及影响鱼的生殖能力。而且，二甲双脈对幼鱼的影响大于对中 年和老年鱼的影响。目前常用的去除有机污染物的方法主要有膜处理法、离子交换法、沉淀 法和吸附法，但对二甲双脈的去除方法还很少。吸附法实质上是吸附剂活性表面对有机物 的吸引，并因其高效、低价和易操作等优点受到越来越多的关注，常用吸附剂有活性炭、腐 植酸、海泡石、聚糖树脂等。但由于大多数无机吸附剂来源不丰富，有机吸附剂吸附能力有 限而限制其使用，故制备一种来源广泛、廉价并且吸附能力强的吸附剂具有很大的实际应 用价值和意义。
[0003] 生物炭是生物有机材料(生物质)在缺氧或绝氧环境中，经低溫裂解后生成芳香难 烙性的固态产物。由于其具有疏松多孔、排列有序的芳香环片层等结构，使得生物炭在吸附 废水中的重金属、有机物、染料等污染物方面有很大的潜力。实验证明，水花生生物质在破 碎成颗粒状并经过高溫般烧成生物炭后对盐酸二甲双脈具有良好的吸附效果。过氧化氨是 一种具有较强氧化性的氧化剂，能够激活氧化生物炭表面的官能团（如醒基和酬基）。由于 生物质在低溫(300°C)条件下热解，其表面的官能团形成不完全。但是生物质在高溫条件下 热解生成的生物炭，其表面的活性官能团流失。通过过氧化氨运样的氧化剂激活氧化生物 炭表面的官能团，就能提高生物炭表面的活性官能团W及提高生物炭表面的活性位点。所 W过氧化氨改性生物炭能够提高对二甲双脈的吸附效率。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种吸附容量大、成本低、 制备简单且对环境无污染的去除废水中二甲双脈的方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为利用过氧化氨改性水花生生物炭 去除水中盐酸二甲双脈的方法，所述方法包括W下步骤:取一定量的盐酸二甲双脈浓度废 水，将一定量的过氧化氨改性生物炭吸附剂添加到废水中，在恒溫振荡器中振荡吸附，反应 完后静置沉淀或者过滤分离，完成对废水中盐酸二甲双脈的去除。
[0006] 上述技术方案中，所述过氧化氨改性生物炭吸附剂由W下步骤制得：
[0007] (1)将得到的水花生生物质用超纯水冲洗干净，然后在80°C的条件下烘干至恒重；
[000引（2)将烘干的水花生生物质打磨碎，放入管式炉中，300°C条件下通化，烧1~化，即 得到水花生生物炭。把得到的生物炭用超纯水洗涂2~3次，80°C烘干，研磨，过150目筛；
[0009] (3)取5g的水花生生物炭在50mll5%的过氧化氨溶液中溶解，将悬浮液放入恒溫 振荡箱，在25°C条件下振荡化。然后过滤，用超纯水洗至中性，80°C烘干，研磨，过150目筛， 即得到所需的过氧化氨改性水花生生物炭；
[0010] 上述制备方法中，制备的顺序为先制备水花生生物炭，再制备过氧化氨改性生物 炭。
[0011] 本发明还提供一种上述的利用过氧化氨改性水花生生物炭去除水中盐酸二甲双 脈的方法，包括W下步骤:向含浓度为0.05~3.2mmol/L的盐酸二甲双脈废水中加入该改性 生物炭材料，改性生物炭使用量为0.1~Ig/L，在25~45°C下振荡吸附反应一段时间后，沉 淀或过滤将改性生物炭与废水分离，完成对二甲双脈的去除。
[0012] 上述应用中，所述吸附反应的pH值优选为1~12;
[0013] 上述应用中，所述吸附反应时间优选为1~48小时；
[0014] 上述技术方案中，所述恒溫振荡器转速优选为100~160转/分钟。
[0015] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0016] 1.本发明的过氧化氨改性水花生生物炭，具有比表面积大、孔隙容量大、孔径尺寸 小、表面官能基团多且易与盐酸二甲双脈结合的特点，且吸附效率高，具有环境友好性，为 医药二甲双脈废水的治理提出了新方法。
[0017] 2 .原材料来源丰富，成本低，且其制备方法和工艺简单，能够有效实现工业化生 产；
[0018] 3.本发明的过氧化氨改性水花生生物炭对盐酸二甲双脈的去除效率高，处理工艺 简单且易于操作。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实施例2的抑对过氧化氨改性水花生生物炭材料吸附盐酸二甲双脈 的影响图；
[0020] 图2为本发明实施例4的吸附时间对过氧化氨改性水花生生物炭材料吸附盐酸二 甲双脈的影响图。
【具体实施方式】
[0021] W下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0022] 实施例1:
[0023] -种本发明所述的过氧化氨改性水花生生物炭材料，该改性生物炭材料由W下方 法制备：
[0024] (1)将得到的水花生生物质用超纯水冲洗干净，然后在80°C的条件下烘干至恒重；
[0025] (2)将烘干的水花生生物质打磨碎，放入管式炉中，300°C条件下通化，烧1~化，即 得到水花生生物炭。把得到的生物炭用超纯水洗涂2~3次，80°C烘干，研磨，过150目筛； [00%] (3)取5g的水花生生物炭在50mll5%的过氧化氨溶液中溶解，将悬浮液放入恒溫 振荡箱，在25°C条件下振荡化。然后过滤，用超纯水洗至中性，80°C烘干，研磨，过150目筛， 即得到所需的过氧化氨改性水花生生物炭；
[0027]实施例2:
[00%]将实施例1制备的过氧化氨改性水花生生物炭材料应用于盐酸二甲双脈废水的处 理，包括W下步骤:配置8份0.5mmol/L的盐酸二甲双脈溶液，用Imol/L的化0H和HC1调节pH 分别为1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11和12。加入上述过氧化氨改性水花生生物炭材料，吸附剂 用量为O.lg/L。分别置于25°C恒溫振荡中。水浴恒溫振荡器转速为16化pm，振荡时间为2地。 反应结束后，置于滤纸上过滤或静止沉淀取上层溶液，从溶液中分离吸附剂，吸附过程结 束。用高效液相色谱测定废水中未被吸附的盐酸二甲双脈的含量，计算的吸附量结果见表 1〇
[0029] 表1:不同pH值对过氧化氨改性水花生生物炭材料去除废水中盐酸二甲双脈