公布日：2023.03.03
申請日：2022.12.28
分類號：B01J23/75(2006.01)I;B01J20/20(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/36(2006.01)N;C02F101
/38(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發明屬于污水處理技術領域，具體而言，涉及一種鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料及其制備方法和應用。本發明的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法包括以下步驟：S1：釀酒污泥前處理：將脫水釀酒污泥干燥后粉碎，過100目篩，收集釀酒污泥粉末待用；S2：廢棄鐵渣前處理：將廢棄鐵渣洗滌干凈后經真空干燥、研磨，過200目篩，收集鐵渣粉末待用；S3：鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料：將上述得到的鐵渣粉末溶于水中并超聲處理，然后加入釀酒污泥粉末攪拌均勻后烘干，然后研磨，將得到的粉末高溫缺氧煅燒后冷卻至室溫，然后經洗滌、真空干燥后，即得到鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料。本發明的材料能夠高效活化過硫酸鈉深度處理諾氟沙星污染廢水。
權利要求書
1.一種鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：S1：釀酒污泥前處理：將釀酒廠污水處理產生的污泥經脫水處理后干燥、粉碎、過100目篩，收集釀酒污泥粉末待用；S2：廢棄鐵渣前處理：將廢棄鐵渣洗滌干凈后經真空干燥、研磨，過200目篩，收集鐵渣粉末待用；S3：鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料：將上述得到的鐵渣粉末溶于水中并超聲處理，然后加入釀酒污泥粉末攪拌均勻后烘干，然后研磨，將得到的粉末高溫缺氧煅燒后冷卻至室溫，然后經洗滌、真空干燥后，即得到鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料。
2.根據權利要求1所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述干燥條件為：溫度100-110℃，時間72-74h。
3.根據權利要求1所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述釀酒污泥粉末粒徑≤0.150mm。
4.根據權利要求1所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述洗滌方式為：先用自來水反復沖洗，待洗水清澈之后，分別用純水和無水乙醇沖洗三遍。
5.根據權利要求1所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述真空干燥條件為：溫度50-60℃，時間12-13h。
6.根據權利要求1所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述鐵渣粉末粒徑≤0.075mm。
7.根據權利要求1所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述超聲處理條件為：功率500W，頻率40KHz，時間30~45min。
8.根據權利要求1所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述鐵渣粉末與所述釀酒污泥粉末質量比為0-5:0-2。
9.根據權利要求1所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述高溫缺氧煅燒條件為：溫度800℃，時間2h；所述真空干燥條件為：溫度50-55℃，時間12-13h。
10.一種鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料在污水處理中的應用，其特征在于，所述的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料是根據權利要求1-9中任一項所述的制備方法制得，所述的處理過程在于通過所述鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料與過硫酸鈉協同作用去除廢水中諾氟沙星。
發明內容
針對現有的材料用量大、成本高且對諾氟沙星去除效率低等缺陷性及存在的問題。本發明提供了一種鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料及其制備方法和應用。本發明的材料制備簡單、反應活性高、穩定性強且循環使用效果好，能在較寬pH范圍內活化過硫酸鹽高效去除廢水中諾氟沙星抗生素。
本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。
本發明的一個方面提供了一種鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：S1：釀酒污泥前處理：將釀酒廠污水處理產生的污泥經脫水處理后干燥、粉碎、過100目篩，收集釀酒污泥粉末待用；S2：廢棄鐵渣前處理：將廢棄鐵渣洗滌干凈后經真空干燥、研磨，過200目篩，收集鐵渣粉末待用；S3：鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料：將上述得到的鐵渣粉末溶于水中并超聲處理，然后加入釀酒污泥粉末攪拌均勻后烘干，然后研磨，將得到的粉末高溫缺氧煅燒后冷卻至室溫，然后經洗滌、真空干燥后，即得到鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料。
優選地，步驟S1中所述干燥條件為：溫度100-110℃，時間72-74h。
優選地，步驟S1中所述釀酒污泥粉末粒徑≤0.150mm。
優選地，步驟S2中所述洗滌方式為：先用自來水反復沖洗，待洗水清澈之后，分別用純水和無水乙醇沖洗三遍。
優選地，步驟S2中所述真空干燥條件為：溫度50-60℃，時間12-13h。
優選地，步驟S2中所述鐵渣粉末粒徑≤0.075mm。
優選地，步驟S3中所述超聲處理條件為：功率500W，頻率40KHz，時間30~45min。
優選地，步驟S3中所述鐵渣粉末與所述釀酒污泥粉末質量比為0-5:0-2。
優選地，步驟S3中所述高溫缺氧煅燒條件為：溫度800℃，時間2h。
優選地，步驟S3中所述真空干燥條件為：溫度50-55℃，時間12-13h。
借由上述技術方案，本發明至少具有下列優點：（1）本發明的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料制備方法簡單，可以磁鐵分離回收，多次循環使用。
（2）本發明制備的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料能夠在寬pH和較寬水體溫度范圍內活化過硫酸鈉去除水體中諾氟沙星，適應性強，應用價值好。
（3）本發明制備的鐵渣摻雜釀酒污泥生物炭材料能夠有效活化過硫酸鈉處理不同水體中的諾氟沙星污染，應用前景廣闊。
（發明人：黃穎;鄭漢;楊彥;傅建捷;江桂斌）
