一种去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法，其包括如下步骤：洗涤过滤、活化、烧制生物炭。本发明专利技术提供了一种具有较大的比表面积同时其表面含有丰富的官能团能够显著提升吸附力的材料，材料的制备过程简单易行，便于控制，生产周期短，产品的回收率高。产品的回收率高。产品的回收率高。

【技术实现步骤摘要】
一种去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及环境保护和工业减排
，特别是涉及一种去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，含四环素类抗生素废水的排放加重了水体严重污染，水体四环素污染成为社会亟待解决的问题。抗生素是由微生物代谢活动产生的一种具有抗病原体或其他活性且能干扰其他细胞发育的一类化合物，被广泛用于人或动物的疾病治疗。抗生素的应用拯救了百万人的生命，其中，生产和使用比例较大的就是四环素。四环素出现于20世纪40年代，具有广谱、质优价低、抗菌活性高及副作用小等特点被广泛使用，低剂量的四环素可以作为饲料添加剂促进畜禽快速生；高剂量的四环素可以作为药物用来治疗人类疾病。据报道，在抗生素家族中四环素的生产量和使用量均为全球第二。
[0003]我国抗生素的使用量从2009年的14.7万吨快速增长到2019年的26.2万吨，其中四环素使用量约为18万吨。四环素是在动物养殖行业使用最多的抗生素。但是四环素在机体内的代谢并不是很理想，大部分药物未经转化分解直接进过排泄系统排出机体而进入环境中，抗生素因其具有结构稳定性和环境持久性，容易在环境中长期残留，因而环境中抗生素污染越来越严重。四环素类抗生素不仅广泛存在社会类水循环系统中，还广泛存在于自然水体中，直接或间接地危胁着人类的生存，因而四环素类抗生素污染研究已经成为目前国际上的研究焦点和热点。
[0004]目前关于去除水中四环素的方法主要有微生物法、化学氧化法、光催化氧化法、物理分离，吸附等。四环素的结构稳定导致难以被生物降解；化学氧化则高能耗、高成本；物理分离则具有效率低、成本高的缺点。吸附法因具有高效率、低成本、易操作等优点被广泛研究。吸附法研究的重点是吸附材料，研究出低成本、高效率的吸附材料成为当前研究的热点。中国专利CN110813237A公布了一种利用Mg/Fe氧化物修饰的生物炭纳米复合材料在去除抗生素中的应用，该方法是利用Mg/Fe氧化物修饰的生物炭纳米复合材料与过硫酸铵和抗生素溶液混合、反应，完成抗生素的去除。中国专利CN 107459992 A公布了一种用于四环素类抗生素吸附的改性海藻酸钠吸附材料及其制备方法。该方法是首先将海藻酸钠和溶剂按一定质量体积比例混合搅拌均匀，使海藻酸钠充分溶胀，超声脱泡脱气，得到海藻酸钠溶胶；再将海藻酸钠溶胶匀速地滴入到一定质量浓度的金属盐溶液中，搅拌，交联反应、过滤、干燥，即得用于四环素类抗生素吸附的改性海藻酸钠吸附材料。中国专利CN 106925221 A公布了生物炭胺硫双基团改性方法，该方法将生物炭进行硝酸酸化氧化后，加入甲醛作为催化剂，然后加入多胺物质反应得到表面基团丰富、比表面积高、孔容大的氨基改性生物炭。
[0005]综上可知，目前制备生物炭吸附四环素材料的方法多为溶液法，制备过程较为复杂增加生产过程中成本，难于规模化推广应用。无法有效保证生物炭材料有丰富的孔结构以及官能团。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述和/或去除四环素的复合吸附剂现有中存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]因此，本专利技术其中一个目的是，克服现有去除四环素的复合吸附剂产品的不足，提供一种去除水中四环素的方法。
[0009]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种，一种去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法，其包括如下步骤：
[0010]洗涤过滤：将生物质进行洗涤，去除其中的杂质，洗涤至无色，烘干，粉碎，然后过筛，得到精制生物质；
[0011]活化：将精制生物质在酸液中浸泡，浸泡后干燥得到精制生物炭粉末；
[0012]烧制生物炭：将活化生物炭粉末进行加热处理，回复到室温后制得复合吸附剂。
[0013]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：洗涤过滤中，生物质为烟杆。
[0014]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：活化中，酸液为磷酸溶液。
[0015]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：活化中，生物质与磷酸的质量比1:1～1:4。
[0016]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：烧制生物炭中，烘干之前还包括改性处理，所述改性处理为将精制生物炭粉末浸渍于改性液中进行改性处理。
[0017]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：改性剂为硅烷改性剂。
[0018]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：硅烷改性剂包括KH
‑
550、KH560、KH570中的一种或两种。
[0019]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：精制生物炭粉末浸渍于改性液中同时使用超声波清洗。
[0020]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：超声波清洗时间为20min。
[0021]作为本专利技术所述去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法的一种优选方案，其中：烧纸生物炭中，加热处理的温度为140℃。
[0022]本专利技术提供一种去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法，利用了前期磷酸活化生物炭在利用利用乙醇为融合及环境下加强烷基改性剂与烟杆生物炭的结合，提高其比表面积，从而提高材料的吸附能力。
[0023]本专利技术采用烷基改性复合吸附剂处理废水中的四环素，吸附容量大，吸附时间快，去除效率高，处理工艺简单且易于操作，处理条件温和，可有效解决现行生物炭吸附剂所存在的缺陷。
[0024]本专利技术采用的吸附剂具有比表面积大、表面吸附位点多、吸附效率高。该吸附剂采
用烟草行业生产过程中的产生废弃物烟杆为为原料之一，不仅可以减轻其对生态环境的破坏，还可以应用于去除废水中的重金属和有机污染物，实现了废物资源化利用，同时达到以“废治废”的目的，具有很好的环境效益和经济效益。
[0025]本专利技术使用磷酸进行改性再进行烷基改性，使得产生的符合吸附剂具有较大的比表面积同时其表面含有丰富的官能团，可显著提高材料的吸附能力。整个吸附剂的制备过程简单易行，易于控制，生产周期短，产品回收率高，易于实现与废水的分离，便于回收有价污染物。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0027]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：洗涤过滤：将生物质进行洗涤，去除其中的杂质，洗涤至无色，烘干，粉碎，然后过筛，得到精制生物质；活化：将精制生物质在酸液中浸泡，浸泡后干燥得到精制生物炭粉末；烧制生物炭：将活化生物炭粉末进行加热处理，回复到室温后制得复合吸附剂。2.根据权利要求1所述的去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述洗涤过滤中，生物质为烟杆。3.根据权利要求1中所述的去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述活化中，酸液为磷酸溶液。4.根据权利要求1中所述的去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述活化中，生物质与磷酸的质量比1:1～1:4。5.根据权利要求1中所述的去除废水中四环素的复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述烧制生物炭中，烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蔚洁，薛斌，王盛，安明泽，杨照，丁小燕，张兵兵，徐国敏，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：