一种废水处理用活性碳的制备方法
【专利摘要】本发明是有关于一种废水处理用活性碳的制备方法，用磷酸浸泡-微波辐照的方法对锯末热解炭进行改性制备活性碳，首先用蒸馏水清洗锯末热解炭并烘干，过筛，再按浸渍比(固液比)为1:4-1:6用质量分数为40％-60％的磷酸浸泡，然后将浸泡后的锯末热解炭直接放入微波炉辐照使热解炭充分活化，成为活性碳，之后将活性碳用10％的HCl溶液于80℃水浴2h以去除灰分，最后清洗至中性，烘干，即得活性炭。改性后活性碳的吸附性能大大提高，能有效吸附处理废水中的有害物，由于使用的原料是废弃的锯末热解炭，来源丰富，廉价易得，不仅降低了废水处理成本，而且有效利用了废物，减少了锯末和热解炭的排放量，保护环境，节约资源。
【专利说明】
-种废水处理用活性碳的制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及活性碳制备领域，尤其是一种废水处理用活性碳的制备方法。
【背景技术】
[0002] 废水、废气、废渣是环境污染的Ξ大罪魅祸首，废水作为"Ξ废"之一，主要产生于 工业生产过程。工业废水含有工业生产中所含有的原料，产生的中间体等废物，其产量大， 色度深、成分复杂、有毒物含量高，给废水处理带来一定困难。
[0003] 工业废水的处理方法主要有四种：化学处理法、物理处理法、物理化学处理法和生 物处理法。吸附法是一种物理的处理方法，它是用多孔性的固体吸附剂将水样中的一种或 者多种组分吸附到固体表面，从而达到净化废水的目的。吸附到固体表面的有害物质可W 通过适宜的溶液或高溫加热进行解吸，从而使吸附剂可W重复利用。吸附剂的种类很多，活 性碳是其中的一种，活性碳对废水中的有机物质有很高的去除率，然而商业活性碳价格昂 贵，不适于大规模使用。因此，如何制备一种既经济又有效且环保的活性碳吸附剂成为当前 业界极需改进的目标。
[0004] 银末是木材加工中产生的一种废弃物，我国是一个林业资源并不发达的国家，将 废弃的银末加 W有效利用不仅符合环保的理念，而且能带来有益的经济效果。银末可用于 开发许多有益于人们生产和生活的产品，将银末进行热解可W产生热解油和热解气，热解 油和热解气广泛用于生活和生产的能源供应，同时银末热解产生的热解炭仍可W加 W利 用，如用作吸附剂。此时热解炭的吸附性能非常有限，如何提高热解炭的吸附性能成为制备 廉价高效吸附剂的关键。
【发明内容】
阳〇化]针对目前商业活性碳吸附剂价格昂贵，使废水处理成本增加，给企业造成经济负 担的问题，本发明利用憐酸浸泡和微波福照联合法对银末热解炭进行有效改性，改性之后 成为活性碳，改性后的银末热解炭（即活性碳）吸附性能大大提高，能有效处理工业废水， 尤其是有机工业废水，降低了废水处理成本，有效减轻了企业负担。本发明的目的在于提供 一种废水处理用活性碳的制备方法，改善企业处理废水成本高的问题。
[0006] 本发明的目的及解决其技术问题是采用W下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中：首先将银末热解炭进行清洗并烘干，过筛，再 按浸溃比（固液比）用憐酸浸泡，然后将浸泡后的银末热解炭直接放入微波炉福照使热解 炭充分活化，成为活性碳，之后将活性碳用10%的HC1溶液于80°C水浴化W去除灰分，最 后清洗至中性，烘干，即得活性炭。
[0007] 本发明的目的及解决其技术问题还可采用W下技术措施进一步实现。
[000引前述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中，用蒸馈水清洗热解炭和活性碳。 [0009] 前述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中，烘干时溫度应低于55。优选 50 °C。
[0010] 前述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中，过筛后选择粒径为60目-80目 的银末热解炭。
[0011] 前述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中，所述浸溃比（固液比）为 1:4-1:6,优选 1:5。
[0012] 前述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中，所述憐酸质量分数为 40% -60%，优选 50%。
[0013] 前述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中，微波时间为2min-4min，微波功 率为 380W-540W。
[0014] 借由上述技术方案，本发明一种废水处理用活性碳的制备方法，至少具有下列优 点及有益效果：银末热解炭来源丰富，廉价易得，将银末热解炭改性后制成高效活性碳吸附 剂，用于废水处理，不仅降低了废水处理成本，减轻了企业负担，而且有效利用了废物，减少 了银末和热解炭的排放量，保护了环境，节约了资源。
[0015] 憐酸浸泡-微波福照法改性银末热解炭制备活性碳的机理在于：憐酸具有强烈的 吸水性和脱水性，热解炭在憐酸的浸泡下发生强烈的脱水，氨元素和氧元素 W水的形式脱 除，使得热解炭的碳残留率提高而发生碳化；微波的穿透性极强，憐酸浸泡后的热解炭在微 波的作用下整个样品从外到内发生活化，在一定的微波功率下，憐酸缓慢地氧化侵蚀炭体 造孔，若微波功率过高，憐酸逐步分解成气体逸出，炭体会失去憐酸的保护而烧失，造成活 性碳产率偏低。热解炭和憐酸的浸溃比（固液比）是影响活性碳吸附性能的重要因素。浸 溃比过大，憐酸量少不足W使热解炭发生碳化活化，浸溃比过小，憐酸量大使热解炭发生过 度的碳化活化，使内部出现大孔，造成比表面积下降，影响吸附性能。因此选择合适的改性 的工艺条件非常重要。
[0016] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予W实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，W下特举较佳实施例，详细说明如下。
【附图说明】
[0017] (无）
【具体实施方式】
[0018] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，W下结 合较佳实施例，对依据本发明提出的一种废水处理用活性碳的制备方法其【具体实施方式】、 步骤及其功效，详细说明如后。
[0019] 本发明一种废水处理用活性碳的制备方法，其制备过程如下：将银末热解炭用蒸 馈水浸泡2地，每隔化换一次水，然后在烘箱中烘干至恒重。将银末热解炭过筛，选择粒径 为60-80目的银末热解炭作为原料。每次称取O.lg热解炭于相锅中，按照设计的浸溃比 (固液比）加入一定体积一定质量分数的憐酸溶液浸泡2地，然后用微波在设计的功率下照 射一段时间，使热解炭充分活化。将所得产品用10%的HC1溶液于80°C水浴化W去除灰 分，然后用蒸馈水洗至中性，烘干，即得活性炭。
[0020] 更详细地，前述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中，烘干时溫度应低于 55°C，优选 50°C。
[0021] 优选地，前述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其中，所述浸溃比（固液 比）为1:4-1:6,优选1:5 ;所述憐酸质量分数为40%-60 %，优选50 % ;所述微波时间为 2min-4min，微波功率为 380W-540W。
[0022] W下结合较佳实施例进行说明。
[0023] 产率计算公式
[0024] 丫表示改性热解炭的产率，为制备所得的银末活性炭的质量（单位：g)，mA 表示原料银末热解炭的质量（单位：g)。
[00巧]吸附量计算公式：
[0026] Qe为单位吸附量（单位：mg g 1)，C〇为溶液的初始浓度（单位：mg L 1)，Ce为平衡 浓度（单位:mg L 1)，V是吸附时溶液的体积（单位：L)，m为吸附时活性炭的质量（单位： 呂)。 阳〇27] 实施例1
[0028] 称取O.lg银末热解炭，按照憐酸质量分数50%，浸溃比1 : 5,微波时间2min的 条件，改变微波功率，制备活性碳，结果如表1所示：
[0029] 表1微波功率对制备的活性碳吸附性能的影响
[0030]
阳0川 实施例2 阳03引称取0.1 g银末热解炭，按照憐酸质量分数50%，浸溃比1 : 5,微波功率380W的 条件，改变微波时间，制备活性碳，结果如表2所示：
[0033] 表2微波时间对制备的活性碳吸附性能的影响
[0034]
[0035] 实施例3
[0036] 称取0.1 g银末热解炭，按照浸溃比1 : 5,微波功率380W，微波时间2min的条件， 改变憐酸质量分数，制备活性碳，结果如表3所示：
[0037] 表3憐酸质量分数对制备的活性碳吸附性能的影响
[0038]
[0039] 实施例4
[0040] 称取0.1 g银末热解炭，按照微波功率380W，微波时间2min，憐酸质量分数为50% 的条件，改变浸溃比，制备活性碳，结果如表4所示：
[0041] 表4浸溃比对制备的活性碳吸附性能的影响
[0042]
[0043] W上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已W较佳实施例掲露如上，然而并非用W限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述掲示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对 W上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种废水处理用活性碳的制备方法，其特征在于其包括以下步骤： (1) 首先将锯末热解炭进行清洗并烘干，过筛； (2) 按浸渍比用磷酸浸泡； (3) 将浸泡后的锯末热解炭直接放入微波炉辐照使热解炭充分活化，成为活性碳； (4) 将活性碳用10%的HCl溶液于80°C水浴2h以去除灰分； (5) 将步骤（4)所得活性碳清洗至中性，烘干即可。2. 根据权利要求1所述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其特征在于用蒸馏水清 洗热解炭和活性碳。3. 根据权利要求1所述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其特征在于烘干时温度 应低于55°C，优选50°C。4. 根据权利要求1所述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其特征在于过筛后选择 粒径为60目-80目的锯末热解炭。5. 根据权利要求1所述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其特征在于所述浸渍比 为 1:4-1:6,优选 1:5。6. 根据权利要求1所述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其特征在于所述磷酸质 量分数为40 % -60 %，优选50 %。7. 根据权利要求1所述的一种废水处理用活性碳的制备方法，其特征在于微波时间为 2min-4min，微波功率为 380W-540W。
【文档编号】C01B31/12GK105905897SQ201510385462
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年7月1日
【发明人】裴晓辉
【申请人】洛阳名力科技开发有限公司