本发明专利技术公开了一种利用印染废水制备的碳材料，其制备方法包括以下步骤：步骤a：将印染废水絮凝沉淀得到的絮体干燥，得到干燥的絮凝淤泥，然后进行真空处理；步骤b：真空处理后，对絮体进行热解；步骤c：将絮体热解制得的黑色固体球磨成粉状；加入到装有去离子水的搅拌釜中搅拌后，采用板框抽滤机进行抽滤，反复水洗至滤液pH值为6‑8；最后，在50℃‑70℃的温度下，真空干燥8‑15h，得到碳材料。本发明专利技术的有益效果:能够将含有染料的工业废水处理后的固体粉末作为热解前体，热解制备得到碳材料，将印染废水中的危废物质转变为高附加值的碳材料，变废为宝，从而达到保护环境和经济创收两者的兼顾。
【技术实现步骤摘要】
一种利用印染废水制备的碳材料
本专利技术涉及印染废水处理
，特别涉及一种利用印染废水制备的碳材料。
技术介绍
印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100-200吨，其中80-90％成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有大量的染料以及浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。目前，工业废水处理主要有物理处理、化学处理和生物处理几种方法。(1)物理处理：物理方法中吸附法，膜分离技术法以及萃取法研究的比较多。(2)化学处理：化学絮凝法，氧化法，电化学法等。化学絮凝沉淀法是利用絮凝剂与废水污染物相互结合形成絮凝体，形成沉淀，使其去除废水中的污染物。絮凝剂分为无机类絮凝剂；无机高分子絮凝剂；有机类絮凝剂；还有一些天然高分子絮凝剂。现在很多人都在研究新的絮凝剂，如现在很多人关注的壳聚糖絮凝剂。电化学处理技术，此法一般把石墨等作为阴极，染料废水中的一些盐类作为介质，以一些金属等作为阳极，对染料废水进行电化学降解。但电化学成本高等一些原因工业应用实例不多。其他新兴技术，如高级氧化法，其原理基于生成非常强大的氧化剂如羟基自由基来降解污染物。(3)生物处理：微生物如细菌、酵母、藻类和真菌等都能够对染料废水进行降解。染料生物降解方法主要有真菌脱色、微生物降解和生物反渗透系统吸附，由于技术上的限制，生物处理往往需要大量的土地，且受天气变化影响较大，这些因素限制了其广泛应用。印染废水絮凝淤泥废弃物属国家规定的危险废物，这些絮体中一般含有有机物及毒性有机元素、重金属元素和病原体等微生物，如果不经辅助处置手段而直接进入生态系统将会给环境和人类生产活动带来危险，其处理与处置必须严格遵守国家制定的法律法规政策。絮凝淤泥一般可以采用安全填埋的方式作为最终处置方法，但该法会占用大量的土地资源，场地处理和防渗施工不易达标，浸出液的收集控制不当可能造成土壤的二次污染；絮凝淤泥也可以通过焚烧实现减量化和无害化，焚烧法是除土地填埋之外的一个重要手段。该法是高温分解和深度氧化的综合过程，通过焚烧可以使可燃性固体废物氧化分解，达到减少容积、去除毒性，并可回收利用余热，焚烧法的主要缺点是投资较大，焚烧过程排放烟雾造成大气二次污染，且设备腐蚀现象严重。本专利技术申请人认为，如果可以将絮凝淤泥废弃物处理转变成高附加值的产品，不仅起到变废为宝的目的，还可以有效保护环境，为此本专利技术申请人进行了相关研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种利用印染废水制备的碳材料，制备该碳材料的方法能够将含有染料的工业废水处理后的固体粉末作为热解前体，热解制备得到高附加值的碳材料。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种利用印染废水制备碳材料的方法，其中，所述方法包括以下步骤：步骤a：将印染废水加热或喷雾干燥至水分完全挥发成固体，粉碎成180-220目的粉末；然后将粉末放入管式炉中，利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa，然后以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0；打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后，再调节流量计至30-60mL/min；步骤b：对粉末在管式炉中进行热解，热解程序为：以5℃/min的升温速率，以持续通入的30-60mL/min的氩气作为保护气，从20℃升温到800℃，恒温120-300min；自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温，得到黑色固体粉末；步骤c：将热解制得的黑色固体粉末通过球磨机碾磨成120-160目的粉状；加入到装有去离子水的搅拌釜中，搅拌8-12h去除碳材料中的无机盐，其中，去离子水的用量为每1g黑色固体粉末使用300-500mL去离子水稀释；采用板框抽滤机进行抽滤，反复水洗至滤液至pH值为6-8；最后，在90℃-110℃的温度下，真空干燥10-15h，得到碳材料。其中，上述方法还可以进一步包括以下技术方案：所述步骤b的热解程序还可以进一步为：以5℃/min的升温速率，以持续通入的30-60mL/min的氩气作为保护气，从20℃升温到300-400℃，恒温60-90min；再以5℃/min的升温速率，从300-400℃升温到800℃，然后恒温120-240min；最后自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温，得到黑色固体粉末。其中，上述方法还可以进一步包括以下技术方案：所述步骤a还可以进一步为：将印染废水加热或喷雾干燥至水分完全挥发成固体，粉碎成180-220目的粉末；然后将粉末放入管式炉中，利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa，然后以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0；然后再利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa，再以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0，重复三次；第四次将氩气通入至压力表读数为0时，打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后，再调节流量计至30-60mL/min。另外，本专利技术还进一步提供了一种利用上述的任意一种利用印染废水制备碳材料的方法制备得到的碳材料。即本专利技术提供了一种利用印染废水制备的碳材料，其中，其制备方法包括以下步骤：步骤a：将印染废水加热或喷雾干燥至水分完全挥发成固体，粉碎成180-220目的粉末；然后将粉末放入管式炉中，利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa，然后以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0；打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后，再调节流量计至30-60mL/min；步骤b：对粉末在管式炉中进行热解，热解程序为：以5℃/min的升温速率，以持续通入的30-60mL/min的氩气作为保护气，从20℃升温到800℃，恒温120-300min；自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温，得到黑色固体粉末；步骤c：将热解制得的黑色固体粉末通过球磨机碾磨成120-160目的粉状；加入到装有去离子水的搅拌釜中，搅拌8-12h去除碳材料中的无机盐，其中，去离子水的用量为每1g黑色固体粉末使用300-500mL去离子水稀释；采用板框抽滤机进行抽滤，反复水洗至滤液至pH值为6-8；最后，在90℃-110℃的温度下，真空干燥10-15h，得到碳材料。其中，上述方法还可以进一步包括以下技术方案：所述步骤b的热解程序还可以进一步为：以5℃/min的升温速率，以持续通入的30-60mL/min的氩气作为保护气，从20℃升温到300-400℃，恒温60-90min；再以5℃/min的升温速率，从300-400℃升温到800℃，然后恒温120-240min；最后自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温，得到黑色固体粉末。其中，上述方法还可以进一步包括以下技术方案：所述步骤a还可以进一步为：将印染废水加热或喷雾干燥至水分完全挥发成固体，粉碎成180-220目的粉末；然后将粉末放入管式炉中，利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa，然后以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0；然后再利用真空泵抽真空至-0.08至本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用印染废水制备的碳材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：步骤a：将印染废水加热或喷雾干燥至水分完全挥发成固体，粉碎成180‑220目的粉末；然后将粉末放入管式炉中，利用真空泵抽真空至‑0.08至‑0.09MPa，然后以80‑150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0；打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后，再调节流量计至30‑60mL/min；步骤b：对粉末在管式炉中进行热解，热解程序为：以5℃/min的升温速率，以持续通入的30‑60mL/min的氩气作为保护气，从20℃升温到800℃，恒温120‑300min；自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温，得到黑色固体粉末；步骤c：将热解制得的黑色固体粉末通过球磨机碾磨成120‑160目的粉状；加入到装有去离子水的搅拌釜中，搅拌8‑12h去除碳材料中的无机盐，其中，去离子水的用量为每1g黑色固体粉末使用300‑500mL去离子水稀释；采用板框抽滤机进行抽滤，反复水洗至滤液至pH值为6‑8；最后，在90℃‑110℃的温度下，真空干燥10‑15h，得到碳材料。
【技术特征摘要】
1.一种利用印染废水制备的碳材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：步骤a：将印染废水加热或喷雾干燥至水分完全挥发成固体，粉碎成180-220目的粉末；然后将粉末放入管式炉中，利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa，然后以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0；打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后，再调节流量计至30-60mL/min；步骤b：对粉末在管式炉中进行热解，热解程序为：以5℃/min的升温速率，以持续通入的30-60mL/min的氩气作为保护气，从20℃升温到800℃，恒温120-300min；自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温，得到黑色固体粉末；步骤c：将热解制得的黑色固体粉末通过球磨机碾磨成120-160目的粉状；加入到装有去离子水的搅拌釜中，搅拌8-12h去除碳材料中的无机盐，其中，去离子水的用量为每1g黑色固体粉末使用300-500mL去离子水稀释；采用板框抽滤机进行抽滤，反复水洗至滤液至pH值为6-8；最后，在90℃-110℃的温度下，真空干燥10-15h，得到碳材料。2.如权利要求1所述的利用印染废水制备的碳材料，其特征在于，所述步骤b的热解程序还可以进一步为：以5℃/min的升...
【专利技术属性】
技术研发人员：史玉琳，伍亮，郭旭虹，魏婷婷，牛牧川，陈龙，贾鑫，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65
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