公布日：2023.11.24

申請日：2023.09.26

分類號：B01J20/20(2006.01)I;B01J20/02(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發明涉及廢水處理技術領域，具體公開了一種銅鐵摻雜污泥生物質炭的制備工藝及應用，包括如下步驟：將生活污水廠產生的污泥進行絮凝、氣浮和脫水，并干化后制得干污泥A；使用X射線熒光光譜儀對干污泥A進行檢測分析，制得干污泥B；將干污泥B與0.2M的CuCl2溶液均勻混合后，加入去離子水轉移至高壓反應釜之中，制得反應物C；將反應物C采用去離子水進行洗滌；將銅鐵摻雜污泥炭前驅體放入管式爐之中，升溫至600℃后保溫90min，將其反應物自然冷卻至室溫；以此制得黑色的銅鐵摻雜污泥生物質炭。可以降低治理和加工成本，并且實現污泥資源化利用，符合綠色發展的理念，踐行了以廢治廢的環境治理理念，將廢物進行合理利用。

權利要求書

1.一種銅鐵摻雜污泥生物質炭的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：將生活污水廠產生的污泥進行絮凝、氣浮和脫水，并干化后制得干污泥A；使用X射線熒光光譜儀對所述干污泥A進行檢測分析，檢測其鐵含量是否超過10％；當鐵含量超過10％則僅加入適量的銅鹽進行混合，當鐵含量為超過10％則分別添加適量的鐵鹽和銅鹽進行混合，制得干污泥B；將所述干污泥B與0.2M的CuCl2溶液均勻混合后，加入去離子水轉移至高壓反應釜之中，在180℃環境下反應2～12h，制得反應物C；將所述反應物C采用去離子水進行洗滌，并在105℃下干燥12～24h，制得銅鐵摻雜污泥炭前驅體；將所述銅鐵摻雜污泥炭前驅體放入管式爐之中，在氮氣氛圍下，以5℃/min的升溫速率進行升溫，升溫至600℃后保溫90min，將其反應物自然冷卻至室溫；以此制得黑色的銅鐵摻雜污泥生物質炭。

2.如權利要求1所述的一種銅鐵摻雜污泥生物質炭的制備工藝，其特征在于，所述0.2M的CuCl2溶液與所述干污泥B的用量質量比為1:50。

3.一種采用如權利要求1的銅鐵摻雜污泥生物質炭的制備工藝制備而成的銅鐵摻雜污泥生物質炭的應用，其特征在于，應用于對降解含雙酚A及喹啉廢水的相關行業。

發明內容

本發明的目的在于提供一種銅鐵摻雜污泥生物質炭的制備工藝及應用，旨在解決現有技術中的原始生物炭大都存在回收率低、可重復使用性和穩定性差的問題，需要對其摻雜金屬物質，產生更多的活性點位，提高催化穩定性，但金屬摻雜的生物炭在使用過程中，難以避免地會導致金屬的浸出，可能會影響催化效率并造成二次污染，并且摻雜金屬會導致制備成本增高的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的一種銅鐵摻雜污泥生物質炭的制備工藝，包括如下步驟：

將生活污水廠產生的污泥進行絮凝、氣浮和脫水，并干化后制得干污泥A；

使用X射線熒光光譜儀對所述干污泥A進行檢測分析，檢測其鐵含量是否超過10％；

當鐵含量超過10％則僅加入適量的銅鹽進行混合，當鐵含量為超過10％則分別添加適量的鐵鹽和銅鹽進行混合，制得干污泥B；

將所述干污泥B與0.2M的CuCl2溶液均勻混合后，加入去離子水轉移至高壓反應釜之中，在180℃環境下反應2～12h，制得反應物C；

將所述反應物C采用去離子水進行洗滌，并在105℃下干燥12～24h，制得銅鐵摻雜污泥炭前驅體；

將所述銅鐵摻雜污泥炭前驅體放入管式爐之中，在氮氣氛圍下，以5℃/min的升溫速率進行升溫，升溫至600℃后保溫90min，將其反應物自然冷卻至室溫；

以此制得黑色的銅鐵摻雜污泥生物質炭。

其中，所述0.2M的CuCl2溶液與所述干污泥B的用量質量比為1:50。

本發明還提供一種采用上述所述的銅鐵摻雜污泥生物質炭的制備工藝制備而成的銅鐵摻雜污泥生物質炭的應用，其應用于對降解含雙酚A及喹啉廢水的相關行業。

本發明的一種銅鐵摻雜污泥生物質炭的制備工藝及應用的有益效果為：水廠使用了以鐵鹽為主的混凝劑，Fe的含量較高，可以降低治理和加工成本，并且實現污泥資源化利用，符合綠色發展的理念，踐行了以廢治廢的環境治理理念，將廢物進行合理利用。

（發明人：夏立全;趙文祥;黃華;周金余;李平;董宇;吳尚迪）