专利名称：一种生物竹炭及其制备工艺与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工环保领域，更具体地说，涉及一种生物竹炭的制备工艺，及其在含苯酚污水治理中的应用。
背景技术：
活性炭由于其强吸附性能与具有巨大的比表面积，使其被用于污水处理领域。但目前，工业用活性炭价格为6000 7000元/吨，使用成本高昂，限制其应用。中国发明专利ZL 200610112961. 7公开了一种活性炭载氧化铁催化剂及其制备方法，用于含酚污水和焦化废水处理。它是以三氯化铁和活性炭为原料，将氧化铁载到活性炭上，于110 120°C干燥6H，260 270°C固化12H，制得活性炭载氧化铁催化剂。但其仍存在不足(1)制备过程需要在高温条件下进行，工艺复杂、条件严格；(2) 制备工艺的要求高，间接带来制备设备的成本高；(3)制备原料为活性炭，活性炭的制备与获得的成本较高。综上所述的不足，特别是制备工艺复杂、条件严格，限制了上述方法的广泛应用。为了解决上述方法的不足，近年来竹炭作为一种新型环保材料，已应用于处理重金属废水、含氮废水和有机废水。我国是世界上竹类资源最丰富的国家，竹林面积484万公顷，占世界竹林总面积的五分之一。竹材热解后形成竹炭，竹炭机械强度好，比表面积大，内外比表面上孔隙丰富，物理和化学性能稳定，价廉易得。竹炭作为一种新型环保材料，其吸附性能与活性炭相当，但价格却远远低于活性炭。而且工业竹炭价格仅为2000 3000元 /吨。因此竹炭应用于处理重金属废水、含氮废水和有机废水也得到推崇。但竹炭用于污水处理时，易较快达到吸附饱和，需要进行再生处理，导致使用成本增加，限制了其广泛应用。
发明内容
本发明的目的是解决以上提出的问题，提供一种不需要再生处理、可以重复使用、 价格低廉、处理效果好、处理量大的用于处理含酚废水的新型环保材料，并提供安全可行、 工艺简单的制备工艺，及其在处理含酚废水方面的应用。本发明的技术方案是这样的一种生物竹炭，以竹炭为载体，竹炭上固定有微生物，所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。一种生物竹炭的制备工艺，以竹炭为载体，将经驯化后的微生物通过振荡曝气吸附法处理，固定在竹炭上；所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。作为优选，所述的竹炭的粒径为8_ 10_，比表面积为350m2 .g—1 370m2 .g—1， 孔比容积为 0. 3mL · 0. 4mL · g-1。作为优选，所述的微生物驯化温度为25 30°C，时长为7天 10天，菌液含水率为 92 % 94 %，菌计数浓度 4. OX IO8Cfu · mL_1 5. 0 X IO8Cfu · mL_1。
作为优选，所述的微生物驯化温度为25°C，时长为7天 10天，菌液含水率为 92 % 94 %，菌计数浓度 4. OX IO8Cfu · mL_1 5. 0 X IO8Cfu · mL_1。作为优选，所述的微生物投加量与载体竹炭量的比例为IOOmL菌液10g竹炭。作为优选，所述的振荡曝气吸附法具体为25 30°C条件下，振荡速度为 30r · mirT1 40r · mirT1，曝气量为 0. 2Nm3 · IT1 0. 3Nm3 · tT1，处理时长为 5d 7d。作为优选，所述的振荡曝气吸附法具体为振荡速度为30r · mirT1 40r · mirT1， 曝气量为0. 2Nm3 · IT1 0. 3Nm3 · IT1，处理时长为5d 7d。上述的生物竹炭在含苯酚污水治理中的应用。作为优选，生物竹炭处理含酚废水的条件为pH值为5 8，温度为25°C 30°C。本发明的有益效果如下1、竹炭作为微生物载体具有以下优点(1)竹炭价廉易得，是一种环保型材料；(2)竹炭物理、化学性能稳定，机械强度好，耐用性好；(3)竹炭内、外表面上的丰富孔隙可为微生物提供生长、栖息的场所。2、生物竹炭在水处理应用中具有以下优势(1)载体材料价格低廉，可重复使用，载体成本低；(2)运行费用低、反应过程容易控制；(3)克服了竹炭在污水净化中易较快达到吸附饱和的缺陷。说明书附1是本发明所述的生物竹炭的制备流程图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明进行进一步详细说明一种生物竹炭，以竹炭为载体，竹炭上固定有微生物，所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。生物竹炭制备工艺，制备流程见
图1，步骤如下(1)载体为粒径约8mm 10mm、比表面积S为350m2 · g"1 370m2 · g入孔比容积 Vp为0. 3mL 0. 4mL 的竹炭；竹炭经蒸馏水清洗后，进行烘干；本实施例选用了载体为粒径约9mm、比表面积S为355m2 · g—1、孔比容积Vp为0. 4mL · g-1的竹炭。(2)25 30°C条件下，微生物经7天 10天驯化后，以假单胞菌为主要生物相菌液，菌液含水率92 % 94 %，菌计数浓度4. OX IO8 5. OX IO8Cfu · mL"1 ；本实施例中，微生物驯化时长为7天，菌液含水率为92. 8%，菌计数浓度4. OX IO8Cfu · mL—1 5. OXlO8Cfu · Iiir1O(3)将步骤(2)制备的微生物与步骤(1)制备的载体竹炭，其投加量按比例IOOmL 菌液10g竹炭，进行配比。(4)竹炭固载微生物方法为25 30°C条件下，振荡(振荡速度30r · mirT1 40r · mirT1)曝气吸附法处理5d 7d，曝气量为0. 2Nm3 · h-1 0. 3Nm3 · h-1，制得生物竹炭； 本实施例中，振荡曝气吸附法具体为振荡速度为30r ^irT1,曝气量为0. 2Nm3化―1，处理时长为5d。
以下结合生物竹炭处理苯酚水样的具体实施例来对本发明作进一步说明。如表1所示，生物竹炭处理含酚废水的适宜条件pH5 8，温度25 30°C。该生物竹炭处理苯酚初始浓度50mg · Γ1水样8h，去除率可达93%以上；处理苯酚初始浓度 200mg · Γ1水样20h，去除率为82%以上。表1生物竹炭处理含酚废水的实验结果和竹炭处理含酚废水的实验结果对比
权利要求
1.一种生物竹炭，其特征在于，以竹炭为载体，竹炭上固定有微生物，所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。
2.一种生物竹炭的制备工艺，其特征在于，以竹炭为载体，将经驯化后的微生物通过振荡曝气吸附法处理，固定在竹炭上；所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。
3.根据权利要求2所述的生物竹炭的制备工艺，其特征在于，所述的竹炭的粒径为 8mm IOmm,比表面积为 350m2 · 370m2 · 孔比容积为 0. 3mL · 0. 4mL · g-1。
4.根据权利要求2所述的生物竹炭的制备工艺，其特征在于，所述的微生物驯化温度为25 30°C，时长为7天 10天，菌液含水率为92% 94%，菌计数浓度 4. OXlO8Cfu · mL_1 5. OXlO8Cfu · mlA
5.根据权利要求4所述的生物竹炭的制备工艺，其特征在于，所述的微生物驯化时长为7天，菌液含水率为92. 8%，菌计数浓度4. OXlO8Cfu · mL"1 5. OXlO8Cfu · mlA
6.根据权利要求2所述的生物竹炭的制备工艺，其特征在于，所述的微生物投加量与载体竹炭量的比例为IOOmL菌液10g竹炭。
7.根据权利要求2所述的生物竹炭的制备工艺，其特征在于，所述的振荡曝气吸附法具体为25 30°C条件下，振荡速度为30r · min—1 40r · min—1，曝气量为0. 2Nm3 · h-1 0. 3Nm3 · IT1，处理时长为5d 7d。
8.根据权利要求7所述的生物竹炭的制备工艺，其特征在于，所述的振荡曝气吸附法具体为振荡速度为30r · mirT1，曝气量为0. 2Nm3 · h—1，处理时长为5d。
9.权利要求1所述的生物竹炭在含苯酚污水治理中的应用。
10.根据权利要求9所述的生物竹炭在含苯酚污水治理中的应用，其特征在于，生物竹炭处理含酚废水的条件为pH值为5 8，温度为25°C 30°C。
全文摘要
本发明涉及一种生物竹炭、及其制备工艺，与其在含苯酚污水治理中的应用。一种生物竹炭，以竹炭为载体，竹炭上固定有微生物，所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。一种生物竹炭的制备工艺，以竹炭为载体，将经驯化后的微生物通过振荡曝气吸附法处理，固定在竹炭上；所述的微生物含有假单胞菌生物相菌液。竹炭作为微生物载体的优点(1)竹炭价廉易得、环保；(2)竹炭物理、化学性能稳定，机械强度好，耐用性好；(3)竹炭内、外表面上的丰富孔隙可为微生物提供生长、栖息的场所。生物竹炭在水处理应用中的优点(1)可重复使用，载体成本低；(2)运行费用低、反应过程容易控制；(3)克服了竹炭在污水净化中易较快达到吸附饱和的缺陷。
文档编号C02F101/34GK102557243SQ20121000803
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者刘东哲, 周伟, 周珊, 张海洋 申请人:浙江农林大学