一种用于水中阳离子染料的吸附剂制备方法与流程

本发明吸附剂制备领域，尤其涉及一种用于水中阳离子染料的吸附剂制备方法。

背景技术：

1、阳离子染料是一种有机毒物含量高、抗生物降解、光解和氧化能力强的水体有机污染物，来自纺织、印刷、皮革和造纸等行业的含阳离子染料废水在生产和处理过程中可能会进入水体，导致水体污染，污染生态环境。吸附技术是目前处理水体中染料的有效方法，生物炭因制备原材料广泛，且具有丰富的孔道结构和较大的比表面积，能够有效的去除水体中的有机污染物，是一种优良的吸附剂，我国作为抗生素药物的使用大国和生产大国，在抗生素生产过程中原材料的利用率差，由此便产生了大量的抗生素药渣，如果对抗生素药渣的处理不得当，可能对环境产生负面影响，如果将抗生素药渣转化为生物炭，可以实现废物的有效处理和资源回收利用，同时减少对环境的负荷，但是实际生产中，吸附剂制备无法根据实际使用场景进行制备参数的调节，使得制备效率差。

2、中国专利公开号cn114634217b公布了一种竹基生物炭吸附柱及处理印染废水的方法，竹基生物炭吸附柱包括：吸附柱，其特征在于，包括壳体、进水口、出水口和蠕动泵；所述壳体上设置进水口和出水口，蠕动泵与进水口连接，壳体内部设有一级石英砂过滤填料和二级生物炭吸附填料；所述的二级生物炭吸附填料为竹基生物炭构成，竹基生物炭由竹质原料慢速裂解而成；另外，中国专利公开号cn109603759b公布了一种染料吸附的改性生物炭及其制备方法，包括：将农作物秸秆进行清洗、晾干；晾干后的农作物秸秆加入粉碎机中进行两次粉碎并过筛；粉碎物加入热解炉中热解，热解过程中通入氮气，得到生物炭；将生物炭加入浓硫酸中进行初步氧化，之后加入浓硝酸中进行混合氧化，得到氧化生物炭；氧化生物炭加入煅烧炉中，并不断通入氮气，煅烧后冷却至室温，得到改性生物炭；将改性生物炭进行研磨，即得到染料吸附的改性生物炭。以上技术方案虽公开了利用生物炭作为吸附剂采用吸附柱进行污水中的染料吸附以及利用废弃秸秆制备生物炭的技术手段，但是，未考虑到实际使用场景中不同的废水以及不同的吸附设备对于生物炭的吸附效果的影响，存在生物炭制备效率差的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种用于水中阳离子染料的吸附剂制备方法，用以克服现有技术无法根据实际使用场景的影响因素对生物炭制备进行对应调节导致生物炭制备效率差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种用于水中阳离子染料的吸附剂制备方法，包括：

3、检测去除效果参考值，根据去除效果参考值确定分析方式；

4、第一分析方式中，根据废水收集端的废水温度参考值确定是否调节制备体积，或，根据染料浓度稳定值确定制备调节方式；

5、染料浓度稳定值处于不同的阈值范围时，对应调节酸洗时长或加热升温方式；

6、加热升温方式的调节中，根据浓度稳定差值确定对加热升温速度进行调节，或，对加热恒温温度进行减小调节；

7、第二分析方式中，根据废水收集端的废水流速所处的不同的流速阈值范围确定针对制备体积进行调节，或，针对制备体积采用混合制备；

8、其中，混合制备中制备得到的生物炭体积不同，不同体积的生物炭的数量根据去除效果参考值确定。

9、进一步地，检测去除效果参考值，根据去除效果参考值确定分析方式，分析方式包括：针对废水温度进行分析，

10、或，针对废水流速进行分析。

11、进一步地，第一分析方式中，针对废水温度进行分析，检测废水收集端的废水温度参考值，且在废水温度参考值处于需调控废水温度范围时，针对制备体积进行增大调节；

12、所述制备体积的增大量与所述废水温度参考值为负相关关系；

13、去除效果参考值处于第一预设去除效果参考值范围选择针对废水温度进行分析的第一分析方式。

14、进一步地，在废水温度参考值处于预设废水温度范围时，计算废水排出端的染料浓度稳定值，根据染料浓度稳定值确定制备调节方式，包括：针对酸洗时长进行调节，

15、或，针对加热升温方式进行调节。

16、进一步地，染料浓度稳定值处于第一预设染料浓度稳定范围时，根据染料浓度参考值针对酸洗时长进行增大调节；

17、所述酸洗时长的增大量与所述染料浓度参考值为正相关关系。

18、进一步地，染料浓度稳定值处于第二预设染料浓度稳定范围时，计算浓度稳定差值，根据浓度稳定差值确定升温调节方式，包括浓度稳定差值处于第一预设浓度稳定差值范围，对加热升温速度进行减小调节；

19、或，浓度稳定差值处于第二预设浓度稳定差值范围，对加热恒温温度进行减小调节。

20、进一步地，第二分析方式中，计算废水收集端的废水流速，若废水流速处于第一预设废水流速范围，针对制备体积进行增大调节；

21、若废水流速处于第二预设废水流速范围，针对制备体积采用混合制备；

22、去除效果参考值处于第二预设去除效果参考值范围时选择针对去除稳定性进行分析的第二分析方式。

23、进一步地，在第一废水流速条件下，根据废水流速针对制备体积进行增大调节；

24、所述制备体积的增大量与所述废水流速为负相关关系；

25、其中，所述第一废水流速条件为废水流速处于第一预设废水流速范围。

26、进一步地，在第二废水流速条件下，根据去除效果参考值确定混合制备的一类体积生物炭与二类体积生物炭的数量占比；

27、所述一类体积生物炭的体积大于二类体积生物炭的体积；

28、所述数量占比与所述去除效果参考值为正相关关系。

29、进一步地，目标生物炭的制备过程为：

30、针对目标原料依次进行烘干和粉碎；

31、将粉碎完成的目标原料装入管式炉，向管式炉中通入惰性气体，在第一初始加热温度下加热预设预热时长，将加热完成的目标原料自然冷却至室温；

32、向冷却完成的目标原料按照内加入koh，并研磨，将研磨的完成的混合物记为目标混合物；

33、将目标混合物放入管式炉中以预设升温速度升温至第二初始加热温度，且在管式炉温度达到第二初始加热温度时，恒温煅烧第二加热时长，将加热完成的目标混合物自然冷却至室温；

34、冷却完成的目标混合物使用预设浓度的盐酸进行酸洗，酸洗完成时过滤，洗至洗液的ph为阳离子；

35、酸洗后的样品使用去离子水清洗后过滤，洗至清夜的ph为中性，烘干即得到目标生物炭。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明技术方案中采用土霉素药渣作为原料，实现废物的有效处理和资源回收利用，同时减少对环境的负荷，并且得到的koh活化的內源氮掺杂生物炭具有大的比表面积和丰富的孔结构，对阳离子染料具有很好的吸附作用，考虑到实际使用场景中不同的废水以及不同的吸附设备对于生物炭的吸附效果的影响，对应选择不同的调节方式，使得生物炭的制备更加符合实际应用场景，其中，根据去除效果参考值确定分析方式，使得分析方式的选择更加具有实用性，符合实际应用需求，并且，在废水温度参考值处于需调控废水温度范围时，针对制备体积进行增大调节，使得制备体积更加符合实际应用需求，从而增大制备的生物炭的染料吸附效果，根据染料浓度稳定值反映生物炭的吸附能力的稳定性，进而选择不同的调节方式，使得酸洗时长以及加热升温方式更加准确，进一步地，本发明提高了生物炭制备过程的参数选择准确性，进而提高了生物炭的制备效率。