一种吸附重金属的木耳菜生物炭的再生利用方法技术

本发明专利技术公开了一种吸附重金属的木耳菜生物炭的再生利用方法，该再生利用方法包括对吸附重金属的木耳菜生物炭进行再生处理，包括以下步骤：将吸附重金属的木耳菜生物炭与盐酸溶液混合，搅拌，洗涤，过滤，干燥，得到再生木耳菜生物炭。本发明专利技术中，利用盐酸溶液对木耳菜生物炭进行再生处理，恢复并改良木耳菜生物炭的吸附能力，具有工艺简单、操作方便、耗时短、化学试剂种类少、无需复杂专用设备等优点，不仅可以有效去除木耳菜生物炭中吸附的重金属，有利于重金属的回收再利用，而且可以将再生后的木耳菜生物炭继续用于处理重金属废水，有利于降低重金属废水的治理成本，使用价值高，应用前景好。景好。景好。

【技术实现步骤摘要】
一种吸附重金属的木耳菜生物炭的再生利用方法


[0001]本专利技术属于重金属废水处理
，涉及一种生物炭的再生利用方法，具体涉及一种吸附重金属的木耳菜生物炭的再生利用方法。

技术介绍

[0002]生物炭作为一种廉价、环境友好的重金属修复剂，被广泛应用于工业废水、地表水、地下水等水体中重金属污染的治理，具有成本低、去除效果好等优点。同时，为了进一步降低治理成本以及避免因重金属浸出而造成对环境的二次污染，研究者们提出了对吸附重金属的生物炭进行再生利用的策略，通过相应手段去除生物炭中吸附的重金属，进而实现生物炭的再生和再利用，从而在进一步降低治理成本的前提下也能最大程度的避免在治理过程中对环境的二次污染。
[0003]目前，生物炭再生工艺技术包括热再生法、生物再生法、湿式氧化再生法、超声波再生法、微波再生法、化学再生法等。然而，现有生物炭的再生方法主要是采用多种方法联合再生，并且需要特殊的装置，必要时还需要持续通入氧气或者氮气，这样会极大地增加生产的成本，同时，生物炭在再生的过程中还可能会造成二次污染。另外，现有化学再生法中所需的试剂种类多，花费的时间长，多达几个小时或者十几个小时，这使得生物炭的再生过程复杂、再生时间较长、再生成本较高，不利于提高生物炭的再生效率。此外，在本申请专利技术人的实际研究过程中还发现：对于吸附重金属的木耳菜生物炭而言，并非所有的常规化学试剂都能有效恢复木耳菜生物炭的吸附能力，不利于提高木耳菜生物炭的可重复利用性能，这极大的限制了木耳菜生物炭在重金属废水治理中的广泛应用。因此，获得一种工艺简单、操作方便、耗时短、化学试剂种类少、无需复杂专用设备的木耳菜生物炭的再生方法，对于有效恢复木耳菜生物炭的吸附能力以及提高木耳菜生物炭的可重复性能，并最终实现木耳菜生物炭在重金属废水治理中的广泛应用具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、操作方便、耗时短、化学试剂种类少、无需复杂专用设备的吸附重金属的木耳菜生物炭的再生利用方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。
[0006]一种吸附重金属的木耳菜生物炭的再生利用方法，所述再生利用方法包括对吸附重金属的木耳菜生物炭进行再生处理，包括以下步骤：
[0007]S1、将吸附重金属的木耳菜生物炭与盐酸溶液混合，搅拌，洗涤，过滤，干燥，得到再生木耳菜生物炭。
[0008]上述的再生利用方法，进一步改进的，步骤S1中，所述盐酸溶液的浓度为0.1mol/L～2.0mol/L；所述搅拌的转速为150r/min～200r/min；所述搅拌的时间为15min～30min；所述洗涤为将搅拌后的固体材料清洗至洗涤液的pH值为4～5。
[0009]上述的再生利用方法，进一步改进的，步骤S1中，所述吸附重金属的木耳菜生物炭由以下方法获得：
[0010](1)以木耳菜为原料，升温至800℃以上进行碳化，研磨，过筛，得到碳化木耳菜；
[0011](2)将步骤(1)中得到的碳化木耳菜与盐酸溶液混合，搅拌，洗涤，烘干，得到木耳菜生物炭；
[0012](3)将步骤(2)中得到的木耳菜生物炭与重金属废水混合进行振荡吸附，固液分离，得到吸附重金属的木耳菜生物炭。
[0013]上述的再生利用方法，进一步改进的，步骤(1)中，在碳化之前还包括对木耳菜进行以下处理：将木耳菜烘干，研磨，粉碎，得到木耳菜粉末；所述过筛为将研磨后的产物过20目～200目的筛；所述碳化在氮气气氛下进行；所述碳化过程中的升温速率为2℃/min～20℃/min；所述碳化的时间为1h～6h。
[0014]上述的再生利用方法，进一步改进的，步骤(2)中，所述盐酸溶液的浓度为0.1mol/L～2.0mol/L；所述搅拌的转速为150r/min～200r/min；所述搅拌的时间为15min～30min；所述洗涤为将搅拌后的固体材料清洗至洗涤液的pH值为4～4.5。
[0015]上述的再生利用方法，进一步改进的，还包括步骤S2：将步骤S1中得到的再生木耳菜生物炭与重金属废水混合进行振荡吸附，完成对重金属废水的再利用处理。
[0016]上述的再生利用方法，进一步改进的，步骤S2中，所述再生木耳菜生物炭与重金属废水的比例为0.05g～0.2g∶30mL；所述重金属废水中重金属的初始浓度为10mg/L～50mg/L；所述重金属废水中的重金属为铬和/或砷。
[0017]上述的再生利用方法，进一步改进的，步骤S2中，所述振荡吸附过程中还包括调节重金属废水的pH值为2～6；所述振荡吸附在转速为150r/min～200r/min下进行；所述振荡吸附的温度为25℃；所述振荡吸附的时间为0.5h～24h。
[0018]上述的再生利用方法，进一步改进的，还包括步骤S3：重复步骤S1和步骤S2，对重金属废水进行重复处理。
[0019]上述的再生利用方法，进一步改进的，步骤S3中，所述重复处理的次数为1次～5次。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0021](1)本专利技术提供了一种吸附重金属的木耳菜生物炭的再生利用方法，包括对吸附重金属的木耳菜生物炭进行再生处理，以盐酸溶液为再生剂，通过盐酸溶液的再生作用恢复并改良木耳菜生物炭的吸附能力，实现木耳菜生物炭的再生，进而有利于提高木耳菜生物炭对重金属的重复利用性，进而有利于在进一步降低治理成本的前提下也能最大程度的治理重金属废水并能够避免在治理过程中对环境的二次污染。相比其他再生剂(如硝酸溶液、硫酸溶液和氢氧化钠溶液)，本专利技术再生利用方法中利用盐酸溶液对木耳菜生物炭进行再生处理，不仅恢复并改良木耳菜生物炭的吸附能力，而且该再生处理不需要专门的活化设备，实际可操作性较强，同时，再生处理所需时间较短，具有很好的经济和社会效益。本专利技术再生利用方法具有工艺简单、操作方便、耗时短、化学试剂种类少、无需复杂专用设备等优点，不仅可以有效去除木耳菜生物炭中吸附的重金属，有利于重金属的回收再利用，而且可以将再生后的木耳菜生物炭继续用于处理重金属废水，有利于降低重金属废水的治理成本，使用价值高，应用前景好。
[0022](2)本专利技术再生利用方法中，优化了再生处理过程中采用的盐酸溶液的浓度，通过优化盐酸溶液的浓度为0.1mol/L～2.0mol/L，能够在更加安全的条件下实现对木耳菜生物炭的有效再生，这是因为浓度过高会破坏生物炭的结构，对后续的回收实验带来不确定的影响，而浓度过低生物炭的脱附效果不利用，导致后续的的回收效率过低，特别的，采用的盐酸溶液的浓度为1.2mol/L时，所得再生木耳菜生物炭的吸附性能基本恢复，能够多次用于处理重金属废水，且重复处理效果最好。
[0023](3)本专利技术再生利用方法中，还包括采用再生木耳菜生物炭对重金属废水进行再利用处理，通过利用再生木耳菜生物炭与重金属废水进行振荡吸附，可实现木耳菜生物炭对重金属废水的重复利用，进而通过利用木耳菜生物炭重复处理重金属废水，也能够进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附重金属的木耳菜生物炭的再生利用方法，其特征在于，所述再生利用方法包括对吸附重金属的木耳菜生物炭进行再生处理，包括以下步骤：S1、将吸附重金属的木耳菜生物炭与盐酸溶液混合，搅拌，洗涤，过滤，干燥，得到再生木耳菜生物炭。2.根据权利要求1所述的再生利用方法，其特征在于，步骤S1中，所述盐酸溶液的浓度为0.1mol/L～2.0mol/L；所述搅拌的转速为150r/min～200r/min；所述搅拌的时间为15min～30min；所述洗涤为将搅拌后的固体材料清洗至洗涤液的pH值为4～5。3.根据权利要求2所述的再生利用方法，其特征在于，步骤S1中，所述吸附重金属的木耳菜生物炭由以下方法获得：(1)以木耳菜为原料，升温至800℃以上进行碳化，研磨，过筛，得到碳化木耳菜；(2)将步骤(1)中得到的碳化木耳菜与盐酸溶液混合，搅拌，洗涤，烘干，得到木耳菜生物炭；(3)将步骤(2)中得到的木耳菜生物炭与重金属废水混合进行振荡吸附，固液分离，得到吸附重金属的木耳菜生物炭。4.根据权利要求3所述的再生利用方法，其特征在于，步骤(1)中，在碳化之前还包括对木耳菜进行以下处理：将木耳菜烘干，研磨，粉碎，得到木耳菜粉末；所述过筛为将研磨后的产物过20目～200目的筛；所述碳化在氮气气氛下进行；所述碳化过程中的升温速率为2℃/min～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫华，杨亭，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：