一種吸附廢水中亞甲基蘭的活性炭的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種吸附廢水中亞甲基蘭的活性炭的制備方法，具體涉及一種利用玉米秸桿為原料，一定條件下活化處理制備活性炭，以此活性炭為吸附劑去除染料廢水中亞甲基蘭的新方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著我國印染、紡織工業的訊速發展，染料廢水的排放量逐漸增多，其廢水不僅具有特定的顏色，而且結構復雜，多數染料帶有復雜的芳環結構，并且具有一定的生物積聚性和毒性，在自然條件下很難被降解。染料廢水污染引發的環境問題變得日益突出。亞甲基藍:屬于陽離子染料，具有非常廣泛的應用，同時它也會導致人體出現一些不良反映，比如嘔吐、心跳加速、休克、黃疸、黃萎病、人體組織壞死和四肢癱瘓等。所以染料廢水的處理已成為當前水處理研究的重點問題。染料廢水處理方法有吸附法、電化學和生物法等。生物法運行成本低，但是占地面積大，管理復雜，脫色率低；電化學法雖占地面積較小，但運行成本較高，因此，吸附法由于處理方法簡單，占地面積小，運行成本低等成為染料廢水處理的一種常用的方法。吸附法是一種物理化學處理方法，簡單、容易操作，特別適用大量廢水的吸附。因此吸附劑的價格、吸附效率及再生問題成為吸附法法大規模工業應用的關鍵。活性炭由于具有較高的吸附性能，成為一種常用的吸附劑。但是活性炭的制備成本較高，因此以廢棄的生物質為原料制備具有一定吸附性能的活性炭具有重要意義，不僅可以實現廢棄物的資源化利用，還可以實現資源循環利用。
[0003]專利CN1792866A公開了一種亞甲基蘭染料廢水處理方法及催化劑制備方法。具體涉及以錳的納米結構氧化物為催化劑，在常溫下催化過氧化氫氧化分解亞甲基蘭染料。專利CN101721988A公開了一種亞甲基藍染料廢水處理的光催化劑及其制備方法和應用。該催化劑中的主要活性成分為二氧化鈦，亞甲基藍染料廢水處理的催化劑的制備方法為陽極氧化法。專利CN103508545A公開了一種石墨烯/Μη02納米復合物催化過氧化氫降解亞甲基藍的方法。專利CN103693758A公開了利用硅藻土與鈣質原料、堿激發劑、水混勻水熱條件下合成硅藻土基吸附劑，用其處理亞甲基藍染料廢水的方法。專利CN104276650A公開了一種利用雙氧水和亞硝酸鈉，通過調節溶液中pH值降解亞甲基蘭的方法。然而以玉米秸桿為原料，通過化學活化法制備活性炭，用其進行廢水中亞甲基蘭處理的還未見報道。
[0004]本發明是以玉米秸桿為原料，將其粉碎，在一定條件下進行活化處理，制備一種高效吸附廢水中亞甲基蘭的活性炭，此材料對于亞甲基蘭具有較好的吸附性能。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種利用玉米秸桿制備吸附染料廢水中亞甲基蘭的活性炭的新方法。
[0006]本發明首先將玉米秸桿烘干、粉碎，將粉碎后的秸桿與氫氧化鈉按質量比1:2?4(Kg/Kg)混合，將其在400°C下反應0.5小時，600?800°C下活化反應60?120分鐘，固體過濾、洗滌、干燥得到活性炭。將粉碎后的玉米秸桿與碳酸鉀按質量比1:2?5(Kg/Kg)混合，將其在500?750°C下活化60?120分鐘，固體過濾、洗滌、干燥得到活性炭。將不同方法制備的一定量的活性炭在室溫下與一定量300?500mg/L的亞甲基蘭溶液混合，調節pH值為7，吸附時間為30?200分鐘的條件下進行亞甲基蘭的吸附測定。
[0007]本發明的特征在于:所述活化劑為氫氧化鈉和碳酸鉀。
【具體實施方式】
[0008]實施例1:將玉米秸桿烘干、粉碎，將粉碎后的玉米秸桿與氫氧化鈉按質量比1:2(Kg/Kg)混合，將其在400°C下反應0.5小時，650°C下活化反應60分鐘，固體過濾、洗滌、干燥得到活性炭。將0.lg活性炭在室溫下與一定量300mg/L的亞甲基蘭溶液混合，調節pH值為7，吸附時間為100分鐘的條件下進行吸附測定，得到亞甲基蘭的去除率為96.1%。
[0009]實施例2:改變亞甲基蘭的濃度為400mg/L，其他條件同實施例1，活性炭對亞甲基蘭的去除率為90.8%。
[0010]實施例3:改變亞甲基蘭的濃度為500mg/L，其他條件同實施例1，活性炭對亞甲基蘭的去除率為87.4%。
[0011]實施例4:改變吸附時間為60分鐘，亞甲基蘭的濃度為400mg/L，其他條件同實施例1，活性炭對亞甲基蘭的去除率為86.5%。
[0012]實施例5:改變氫氧化鈉的活化溫度為600°C，活化時間為90分鐘，其他條件同實施例1，活性炭對亞甲基蘭的去除率為91.3%。
[0013]實施例6:將粉碎后的玉米秸桿與碳酸鉀按質量比l:3(Kg/Kg)混合，將其在650°C下活化90分鐘，固體過濾、洗滌、干燥得到活性炭。將0.lg活性炭在室溫下與一定量300mg/L的亞甲基蘭溶液混合，調節pH值為7，吸附時間為120分鐘的條件下進行吸附測定，得到亞甲基蘭的去除率為93.1%。
[0014]實施例7:改變亞甲基蘭的濃度為400mg/L，其他條件同實施例6，活性炭對亞甲基蘭的去除率為88.5%。
[0015]實施例8:改變亞甲基蘭的濃度為500mg/L，其他條件同實施例6，活性炭對亞甲基蘭的去除率為83.7%。
[0016]實施例9:改變吸附時間為60分鐘，其他條件同實施例6，活性炭對亞甲基蘭的去除率為89.2%。
【主權項】
1.一種吸附染料廢水中亞甲基蘭的活性炭的制備方法，其具體步驟如下: 首先將玉米秸桿烘干、粉碎，將粉碎后的秸桿與氫氧化鈉按質量比1:2?4(Kg/Kg)混合，將其在400°C下反應0.5小時，600?800°C下活化反應60?120分鐘，固體過濾、洗滌、干燥得到活性炭。將粉碎后的玉米秸桿與碳酸鉀按質量比1:2?5(Kg/Kg)混合，將其在500?750°C下活化60?120分鐘，固體過濾、洗滌、干燥得到活性炭。將不同方法制備的一定量的活性炭在室溫下與一定量300?500mg/L的亞甲基蘭溶液混合，調節pH值為7，吸附時間為30?200分鐘的條件下進行亞甲基蘭的吸附測定。2.—種如權利要求1所述的一種吸附水中亞甲基蘭的活性炭的制備方法，其特征在于:所述活化劑為氫氧化鈉和碳酸鉀。
【專利摘要】本發明涉及一種用于吸附染料廢水中亞甲基蘭的活性炭的制備方法。具體涉及一種以玉米秸稈為原料，在一定條件下進行活化處理，制備一種高效吸附廢水中亞甲基蘭的活性炭的方法。本發明包括具體步驟如下：首先將玉米秸稈烘干、粉碎，粉碎后的秸稈與活化試劑按一定質量比充分混合，在一定條件下活化處理后，固體過濾、洗滌、干燥得到活性炭。制備的活性炭具有高效吸附亞甲基蘭的性能。本方法工藝簡單，吸附效果較好。
【IPC分類】B01J20/20, C02F1/28, B01J20/30, C01B31/12
【公開號】CN105457595
【申請號】CN201510815261
【發明人】王麗麗, 楊坤龍, 廖港, 逯文啟
【申請人】天津工業大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月20日