一种用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂及其制备方法和应用

本发明涉及除油材料，尤其涉及一种用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、现有除油技术包括絮凝、过滤、离心和浮选，这些方法通常需要大量的能源成本、高昂的设备调查和繁琐的操作。此外，传统分离技术存在分离效率低、产生二次污染等缺点，明显不符合绿色发展的需求。对于乳化油(<20μm)分离，近年来膜的使用越来越多，但膜的污染和高能耗不容忽视。

2、现有吸油材料有两大类，一类是人工合成吸油材料，另一类是天然无机吸油材料。其中，人工合成吸油材料有聚氨酯、聚乙烯、尼龙纤维等，存在成本高、不能生物降解、污染环境的缺点；天然无机吸油材料包括黏土、珍珠岩、玻璃纤维、火山岩、砂等，存在吸油量低、输送成本高、易湿润、漂浮性能差的缺点。

3、目前大多材料的改性方法多为化学试剂喷涂，化学药剂复合制备，这些方法大多较为繁琐，制备过程中需要投加多种药剂，不但提升处理成本，处置不当还极易造成二次污染。而且，热脱附废水中乳化油与水贴合紧密，含量高，难以去除；除乳化油外还存在悬浮物，悬浮油和溶解油，情况复杂，去除难度高。因此，亟需一种制备简便且对热脱附废水具有优异吸附除油性能的除油材料。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂及其制备方法和应用，本发明提供的制备方法操作简便，并且制备的改性锯屑吸附剂对热脱附废水具有优异的吸附除油性能。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将锯屑与h2so4溶液混合进行酸改性，得到酸改性锯屑；

5、(2)将所述步骤(1)得到的酸改性锯屑与强碱溶液混合进行碱改性，得到酸碱改性锯屑；

6、(3)将所述步骤(2)得到的酸碱改性锯屑进行热解，得到用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂。

7、优选地，所述步骤(1)中h2so4溶液的质量浓度为1.0～2.0％。

8、优选地，所述步骤(1)中锯屑的质量和h2so4溶液的体积之比为(8.0～10.0)g:(400～500)ml。

9、优选地，所述步骤(2)中的强碱溶液包括naoh溶液或koh溶液。

10、优选地，所述步骤(2)中强碱溶液的质量浓度为1.0～2.0％。

11、优选地，所述步骤(2)中酸改性锯屑的质量与强碱溶液的体积之比为(8.0～10.0)g:(400～500)ml。

12、优选地，所述步骤(1)中的酸改性和步骤(2)中的碱改性的温度独立地为100～110℃，酸改性和碱改性的时间独立地为30～40min。

13、优选地，所述步骤(3)中热解的温度为150～400℃，热解的时间为2～12h。

14、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂。

15、本发明还提供了上述技术方案所述用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂在去除热脱附废水中乳化油的应用。

16、本发明提供了一种用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将锯屑与h2so4溶液混合进行酸改性，得到酸改性锯屑；(2)将所述步骤(1)得到的酸改性锯屑与强碱溶液混合进行碱改性，得到酸碱改性锯屑；(3)将所述步骤(2)得到的酸碱改性锯屑进行热解，得到用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂。本发明以锯屑原料制备改性锯屑吸附剂解决了废弃生物质的处置问题，回收利用了废弃生物质的剩余价值；通过先对锯屑进行酸碱改性处理，有效去除锯屑表面的杂质，增强后续热解对锯屑表面和内部的改性效果，减少热解改性后杂质的产生，减少二次污染；然后进行热解改性处理，使材料的表面粗糙度进一步增大，比表面积进一步增大，内部出现孔道结构，吸附效果增强；并且，酸碱改性和热解改性都会使锯屑中的亲水基团降低，接触角增大，使其具有显著的疏水性，提高了改性锯屑吸附剂的吸油容量，实现了对热脱附废水中乳化油的高效去除。实施例的结果显示，本发明提供的制备方法制备的改性锯屑吸附剂的吸油容量为4.27g/g，油水选择性系数为2.52。

17、本发明提供的制备方法解决了废弃生物质的处置问题，回收利用了废弃生物质的剩余价值，符合绿色环保发展理念；通过简便的改性方法达到了最佳的除油效果，省略了药剂的添加，减少二次污染；并且吸附除油后的改性锯屑吸附剂可以被热脱附系统自身处理，减少二次污染。

技术特征：

1.一种用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中h2so4溶液的质量浓度为1.0～2.0％。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中锯屑的质量和h2so4溶液的体积之比为(8.0～10.0)g:(400～500)ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的强碱溶液包括naoh溶液或koh溶液。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中强碱溶液的质量浓度为1.0～2.0％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中酸改性锯屑的质量与强碱溶液的体积之比为(8.0～10.0)g:(400～500)ml。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的酸改性和步骤(2)中的碱改性的温度独立地为100～110℃，酸改性和碱改性的时间独立地为30～40min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中热解的温度为150～400℃，热解的时间为2～12h。

9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂。

10.权利要求9所述用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂在去除热脱附废水中乳化油的应用。

技术总结
本发明属于除油材料技术领域，提供了一种用于热脱附废水的改性锯屑吸附剂及其制备方法和应用。本发明通过先对锯屑进行酸碱改性处理，去除锯屑表面的杂质，增强后续热解对锯屑表面和内部的改性效果，减少热解改性后杂质的产生，减少二次污染；然后进行热解改性处理，使材料的表面粗糙度和比表面积进一步增大，内部出现孔道结构，吸附效果增强；并且，酸碱改性和热解改性都会使锯屑中的亲水基团降低，接触角增大，使其具有显著的疏水性，提高了改性锯屑吸附剂的吸油容量，实现了对热脱附废水中乳化油的高效去除。实施例的结果显示，本发明提供的制备方法制备的改性锯屑吸附剂的吸油容量为4.27g/g，油水选择性系数为2.52。

技术研发人员：殷峻,肖丰,陈婷,沈东升
受保护的技术使用者：浙江工商大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13