[0029] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0030] 针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种制备复合活性炭的方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
[0031] S101.将从湖中抽滤出的微藻进行三次处理,首先是将粒径大于0.140mm的固体颗粒物挑拣出来,过筛,将粒径为0.081‑0.140mm颗粒微藻过滤下来,将粒径为0.002‑0.081mm的团聚物震荡过筛,将过筛后的粒径小于0.002mm的小颗粒微藻进行清洗,烘干粉碎,收集备用;
[0032] S102.将剩余污泥粉、微藻粉、碳酸钾、乙二醇按质量比为2:1~3:2:3~5以及一定量的蒸馏水,浸渍混合充分,将其进行烘干,12h后对烘干的混合原料进行粉碎;
[0033] S103.预处理后的原料放入坩埚中,以200mL/min的流速通入N2 30min赶尽装置内的空气,在N2保护下,以10℃/min的升温速度由室温升至900℃后,以150mL/min的流速通入氨气吹扫活性炭2h,在N2保护下自然冷却至室温;
[0034] S104.活化炭化后的产物进行炭化产物处理,依次添加100ml 1mol/L盐酸以及500ml蒸馏水进行酸水洗,搅拌抽滤,用蒸馏水反复冲洗直至洗液呈中性,抽滤,烘干粉碎得到复合活性炭。
[0035] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
[0036] 实施例1:
[0037] 本申请还提供了一种制备复合活性炭的方法,具体包括以下步骤:
[0038] (1)将从湖中抽滤出的微藻进行三次处理,首先是将粒径大于0.140mm的固体颗粒物挑拣出来,过筛,将粒径为0.081‑0.140mm颗粒微藻过滤下来,将粒径为0.002‑0.081mm的团聚物震荡过筛,将过筛后的粒径小于0.002mm的小颗粒微藻进行清洗,烘干粉碎,收集备用。
[0039] (2)将剩余污泥粉、微藻粉、碳酸钾、乙二醇按质量比为1:1:2:2以及一定量的蒸馏水,浸渍混合充分,60℃下进行烘干,12h后对烘干的混合原料进行粉碎。
[0040] (3)预处理后的原料放入坩埚中,以200mL/min的流速通入N2 30min赶尽装置内的空气,在N2保护下,以10℃/min的升温速度由室温升至900℃后,以150mL/min的流速通入氨气吹扫活性炭2h,在N2保护下自然冷却至室温。
[0041] (4)活化炭化后的产物进行炭化产物处理,依次添加100ml 1mol/L盐酸以及500ml蒸馏水进行酸水洗,搅拌抽滤,用蒸馏水反复冲洗直至洗液呈中性,抽滤,烘干粉碎得到复合活性炭。
[0042] 实施例1制得的复合活性炭比表面积为863.07m2/g,亚甲基蓝吸附量为696.6111mg/g,用实施例1制得的复合活性炭对于土壤中2‑ClBP(2‑氯联苯)的去除率为
72.8%,催化剂扫描电镜图如图5所示,表面结构较平滑,形成较为完整的孔隙结构,中微孔占80%‑90%左右。
[0043] 实施例2
[0044] 一种制备活性炭的设备,包括:微藻处理区、原料混合区、活化炭化区、炭化产物处理区。每个区域都有通向下一区域的通道,打开开关即可。
[0045] (1)微藻经抽滤装置2‑1进入处理区,网格栅2‑2将大的固体颗粒物(树枝、树叶等)拦截在外面,大孔隔板2‑3将一些大颗粒藻类进行拦截,大孔隔板的孔径为0.140mm,大孔隔板2‑3两边有震动弹簧2‑10,通过震动将团聚的微藻震荡下来,震荡频率为125rpm,小颗粒微藻落到小孔隔板2‑5上,小孔隔板的孔径为0.002mm,喷淋头2‑9开启,进行微藻的清洗,废水从出水口2‑6排出,刮板2‑4将微藻送入烘干粉碎装置2‑8,送入烘干粉碎装置2‑8进行烘干粉碎,通过出料口2‑7进入下一个装置;
[0046] (2)将剩余污泥粉从入料口1‑1投加到原料混合区,按质量比为2:1.5:2:3.5加入微藻粉、碳酸钾、乙二醇以及一定量的蒸馏水,使其浸渍混合充分,之后通过烘干装置1‑2,按照设置好的60℃,将其进行烘干,12h后粉碎器1‑3开关启动,对烘干的混合原料进行粉碎,有助于均匀混合,提高活化效果;
[0047] (3)开关1‑16打开后,预处理后的原料进入活化炭化区的坩埚1‑7中,以200mL/min的流速通入N2 30min赶尽装置内的空气,在N2保护下,以10℃/min的升温速度由室温升至900℃后,以150mL/min的流速通入氨气吹扫活性炭2h,在N2保护下自然冷却至室温,通过尾气处理装置1‑8,对尾气进行处理;
[0048] (4)开关1‑17打开后,活化炭化后的产物进入炭化产物处理区,通过泵1‑9依次添加100ml 1mol/L盐酸1‑10以及500ml蒸馏水1‑11进行酸水洗,可去除杂质及可溶性无机盐类灰分、降解TDS浓度;搅拌器1‑12启动,酸水洗更充分;之后通过抽滤装置1‑14,进行抽滤,洗液可以被自动检测是否为中性,若不是,则需要继续加入蒸馏水1‑11重复上述操作,直至洗液呈中性即可;
[0049] (5)砂芯漏斗1‑13进行90°翻转,抽滤后的产物到炭化产物处理区底部,烘干装置1‑2启动,按照设置好的60℃,将其进行烘干,12h后粉碎器1‑3开关启动,旋转进行粉碎,得到复合活性炭,将其收集到炭粉储存盒中。
[0050] 实施例2制得的复合活性炭比表面积为912.58m2/g,亚甲基蓝吸附量为705.5901mg/g,用实施例2制得的复合活性炭对于土壤中2‑ClBP(2‑氯联苯)的去除率为
76.5%,催化剂扫描电镜图如图6所示,样品具有更加丰富、完整、均匀的孔隙结构,中微孔占90%左右。
[0051] 由以上实施例可以看出,本发明制备的复合活性炭具有较好的性能,实现了对剩余污泥及微藻资源的充分利用。
[0052] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。