多功能型生物能活化调控剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种多功能型生物能活化调控剂、制备方法及其应用，属于水处理技术领域，具体涉及一种颗粒活性炭，包括：由杉木屑干燥后与黄莲木酸、醋酸去氢皮质素混合后加入磷酸溶液和浓硫酸处理制成柱状物料，经炭化制备得到。本发明专利技术制备得到的颗粒活性炭的比表面积高、颗粒活性炭的总孔容积大，并且颗粒活性炭的强度高。本发明专利技术采用上述颗粒炭与聚丙烯腈中空炭纤维用于净化柱中，对由矿泥得到的矿物元素滤液进行最终的过滤得到多功能型生物能活化调控剂，本发明专利技术方法对铁、铝、铬元素的均有较好的去除效果。好的去除效果。好的去除效果。

【技术实现步骤摘要】
多功能型生物能活化调控剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种多功能型生物能活化调控剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]化学元素将生命与环境直接联系起来，生命与环境之间的物流能流的交换、传递都是通过化学元素的变化来体现的，目前依据生物实验和检测技术水平，将人体中这些元素分类为生命必需元素、潜在有益元素、沾染元素和有毒元素，近来将维持生命正常功能所不可缺少的必需元素简称为生命元素，根据其在人体内的含量有常量元素和微量元素之分，常量必需元素，约占体重的99.95%;必需微量元素所占质量合起来不超过体重的0.05%。生命元素主要是无机元素，它与其他有机营养物质不同，它不能在体内合成，全部来自于人类生存的环境，除了排泄出体外，也不能在体内代谢过程中消失，人体的生命元素主要通过食物饮水获得。从生命元素的研究历程来看，生命必需元素的数量也是在历史发展中不断形成的。1950年为13种，它们是常量元素钙、磷、钾、钠、氯、硫、镁和微量元素铁、碘、铜、锰、锌、钴;1970年增加了钼、铬、硒、氟达到17种，随后加入了钒、镍、硅、锡、锂、砷、硼和铅，达到25种，这可能还不完全。
[0003]临床医学和环境医学证实铝的化合物具有一定的毒性。近代医学表明过量摄入铝会引起如下疾病：1.引起老年性痴呆症，记忆力减退；2.使骨质变得疏松软化；3.肾功能失调，肾衰竭及尿毒症；4.使血液和心血管发生疾病；5.对体细胞及生殖细胞有致突变的作用。
[0004]铁元素本身是不具备毒性的，不过当铁的摄入量过大也会导致铁中毒。由于人体内的铁排泄十分稳定，摄入过量的铁很难通过排泄排出，因此只能贮存起来。铁的贮存量会随着时间的推移而变得越来越多。因为铁能够促进组织细胞内的氧化，当体内的铁蓄积到一定程度时，会使细胞内“氧自由基”增加，造成心肌组织、动脉内壁超氧化损耗，从而引起心血管方面的疾病；其次还可能造成其他器官细胞迅速氧化衰老、衰竭，对这些器官造成严重损害，甚至有可能威胁生命。这其实便是慢性铁中毒。具体表现为肝、脾脏有大量铁沉着，导致肝硬化、软骨钙化、骨质疏松，皮肤呈暗褐色或灰色，胰岛素分泌降低导致糖尿病。腹痛、腹泻、上腹部剧烈疼痛、恶心呕吐，严重可导致昏厥、休克甚至威胁生命。
[0005]因自然环境下，铁铝的含量较高，因此，制备多功能型生物能活化调控剂时，应特别除去铁铝元素。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种铁铝清除效果好、重金属铬清除效果好的多功能型生物能活化调控剂的制备方法。
[0007]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种多功能型生物能活化调控剂的制备方法，包括：
将医用矿泥经湿磨处理，在碱性溶液及充入臭氧作用下处理并过滤得到矿物元素滤液；碱性试剂为碳酸氢钠溶液；将矿物元素滤液的pH调至6
‑
7，并充入臭氧气流处理以除去矿物元素滤液中大部分铁铝元素；将除去大部分铁铝元素的矿物元素滤液经净化柱净化得到多功能型生物能活化调控剂；净化柱中含有颗粒活性炭、聚丙烯腈中空炭纤维和石英砂；颗粒活性炭由杉木屑与黄莲木酸、醋酸去氢皮质素混合处理制成柱状物料，经炭化制备得到。本专利技术通过将杉木屑与黄莲木酸、醋酸去氢皮质素混合、处理、并最终炭化后得到颗粒状活性炭，黄莲木酸、醋酸去氢皮质素相互作用后，与杉木屑形成特异性结构，提高颗粒活性炭的比表面积、总孔容积，并且黄莲木酸、醋酸去氢皮质素的使用，可以提高制备得到的颗粒活性炭的耐磨强度，并在对矿物元素滤液过滤中，降低溶液中铁铝元素及重金属的含量。
[0008]优选地，碳酸氢钠溶液中碳酸氢钠的质量分数为0.8
‑
4wt%。
[0009]优选地，多功能型生物能调节剂的制备中，将矿泥干燥，加入去离子水，湿磨，加入碱性试剂，通气泡方式充臭氧，形成水溶性盐，过滤除去沉淀，得到矿物元素滤液，调节pH至6
‑
7析出含铁铝沉淀，分离得到初步除铝矿物元素滤液，向其中充入臭氧气流，进一步析出并分离出铁铝元素沉淀，最后经净化柱净化，得到多功能型生物能调节剂。
[0010]更优选地，去离子水的使用量为干燥后矿泥的30
‑
60wt%，碱性试剂为碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠溶液中碳酸氢钠的质量分数为0.8
‑
4wt%，碱性试剂的使用量为干燥后矿泥的200
‑
1000wt%。
[0011]更优选地，矿泥为海泥和/或火山泥和/或温泉泥。温泉泥包括五大连池矿泥、汤岗子热矿泥、五华汤湖热矿泥。
[0012]优选地，净化柱由下至上为石英砂、聚丙烯腈中空炭纤维、混合炭层、颗粒活性炭、石英砂，混合炭层由聚丙烯腈中空炭纤维和颗粒活性炭均匀混合而成。
[0013]更优选地，底层石英砂层高度3
‑
5cm，聚丙烯腈中空炭纤维层高度5
‑
10cm，混合炭层高度5
‑
10cm，颗粒活性炭层高度5
‑
10cm，顶层石英砂层高度3
‑
5cm。混合炭层为聚丙烯腈中空炭纤维与颗粒活性炭以质量比为1：0.3
‑
3的比例混合，净化柱半径为10
‑
20cm。
[0014]优选地，颗粒活性炭的制备中，将杉木屑粉碎成颗粒状，干燥，将黄莲木酸和醋酸去氢皮质素加入干燥后的杉木屑颗粒中混合，依次加入磷酸溶液和浓硫酸，充分搅拌混合均匀，在110
‑
130℃的温度下塑化0.5
‑
2.5h，然后将塑化后的物料捏合均匀，液压成型机中成型得到柱状物料，在280
‑
320℃的温度下干燥固化1
‑
5h，然后在400
‑
600℃的温度下炭化30
‑
240min，冷却，去离子水洗涤至洗涤呈中性，干燥，得到颗粒活性炭。
[0015]更优选地，黄莲木酸的使用量为干燥后的杉木屑颗粒的0.6
‑
4.2wt%。
[0016]更优选地，醋酸去氢皮质素的使用量为干燥后的杉木屑颗粒的0.3
‑
2.7wt%。
[0017]更优选地，磷酸溶液中磷酸的质量分数为50
‑
80wt%。
[0018]更优选地，磷酸溶液的使用量为干燥后的杉木屑颗粒的150
‑
300wt%。
[0019]更优选地，浓硫酸的使用量为磷酸溶液的2
‑
8wt%。
[0020]优选地，柱状物料经含有PEI和草质素甙的改性液处理，改性液为PEI、草质素甙与无水乙醇的混合液。将PEI和草质素甙混合于无水乙醇中，然后将柱状物料浸入上述改性液中，可以使PEI与草质素甙浸入柱状物料中，在炭化过程中，与杉木屑、黄莲木酸、醋酸去氢
皮质素形成复合作用，从而使得到的颗粒活性炭的性能更优，对颗粒活性炭的比表面积和总孔容积均有较大提升，而对颗粒活性炭的强度仅有轻微提升。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能型生物能活化调控剂的制备方法，包括：将医用矿泥经湿磨处理，在碱性溶液及充入臭氧作用下处理并过滤得到矿物元素滤液；所述碱性试剂为碳酸氢钠溶液；将矿物元素滤液的pH调至6
‑
7，并充入臭氧气流处理以除去矿物元素滤液中铁铝元素；将除去铁铝元素的矿物元素滤液经净化柱净化得到多功能型生物能活化调控剂；所述净化柱中含有颗粒活性炭、聚丙烯腈中空炭纤维和石英砂；所述颗粒活性炭由杉木屑与黄莲木酸、醋酸去氢皮质素混合处理制成柱状物料，经炭化制备得到。2.根据权利要求1所述的一种多功能型生物能活化调控剂的制备方法，其特征是：所述碳酸氢钠溶液中碳酸氢钠的质量分数为0.8
‑
4wt%。3.根据权利要求1所述的一种多功能型生物能活化调控剂的制备方法，其特征是：所述净化柱由下至上为石英砂、聚丙烯腈中空炭纤维、混合炭层、颗粒活性炭、石英砂，所述混合炭层由聚丙烯腈中空炭纤维和颗粒活性炭均匀混合而成。4.根据权利要求1所述的一种多功能型生物能活化调控剂的制备方法，其特征是：所述柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，徐开达，王忠明，印瑞，
申请(专利权)人：浙江省海洋水产研究所，
类型：发明
国别省市：