一种核壳结构的铁碳复合导电颗粒、制备方法及其在废水厌氧处理中的应用技术

本发明专利技术一种核壳结构的铁碳复合导电颗粒、制备方法及其在废水厌氧处理中的应用，属于废水处理技术领域。本发明专利技术铁碳复合导电颗粒为碳包裹零价铁的核壳结构导电颗粒。以蒙脱石粉作为黏结剂，将合成的具有核壳结构的铁碳导电粉末揉成颗粒以防止其在连续流厌氧反应器中随出水流失，延长使用寿命，提高反应器运行的稳定性。本发明专利技术提供的颗粒使得铁与碳两种材料紧密接触，其良好的导电性能及存在的电势差构成微电解反应，加速微生物代谢有机污染物产甲烷的种间直接电子传递，为厌氧微生物创造更适宜的生长环境。的生长环境。的生长环境。

【技术实现步骤摘要】
一种核壳结构的铁碳复合导电颗粒、制备方法及其在废水厌氧处理中的应用


[0001]本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种核壳结构的铁碳复合导电颗粒、制备方法及其在含抗生素废水生物处理强化产甲烷中的应用。

技术介绍

[0002]随着医药行业迅猛发展，随之而来抗生素制药废水的排放已成为难降解工业废水的重要组成部分。由于抗生素废水有机物浓度高，成分复杂，对微生物具有一定的毒害作用，若得不到有效处理，将对生态环境和人类的健康构成严重的威胁。目前，厌氧生物处理技术仍被视为一种绿色、经济、具有广泛应用前景的生物处理技术，不仅能够处理高浓度有机废水，而且同步实现废水的资源化和能源化，具有不可替代的优势。
[0003]抗生素废水的厌氧生物处理技术仍存在一些不足有待解决，主要表现在以下几个方面：1)厌氧生物处理系统对高浓度有害废水的抵抗能力有限，高浓度的抗生素废水抑制产甲烷菌的活性，从而造成酸性现象甚至导致系统崩溃；2)传统的厌氧生物处理是以氢气或甲酸作为种间电子传递载体，需要多种酶的参与，只有当消化液中乙酸的浓度较低且氢气的分压不超过100帕时，产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核壳结构的铁碳复合导电颗粒，其特征在于，所述铁碳复合导电颗粒为碳包裹零价铁的核壳结构导电颗粒。2.如权利要求1所述的一种核壳结构的铁碳复合导电颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取尿素和六水合氯化铁溶于葡萄糖溶液中搅拌均匀，获得混合物后置于反应釜中在高温下进行水热反应，获得固体沉淀物，用乙醇和去离子水交替若干次离心洗涤后干燥，研磨过筛，获得碳包裹四氧化三铁的核壳结构导电材料；(2)称取黏结剂和碳包裹四氧化三铁的核壳结构导电材料，充分混合后溶于去离子水制作粘稠状，搓揉成颗粒，干燥，得到碳包裹四氧化三铁的核壳结构导电颗粒；(3)将碳包裹四氧化三铁的核壳结构导电颗粒置于管式炉中隔绝空气煅烧，得到碳包裹零价铁的复合导电颗粒。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述尿素和六水合氯化铁的质量比为7:3～7:8，葡萄糖溶液的浓度为100～200g/L，葡萄糖溶液中葡萄糖与六水合氯化铁的质量比为1:1～5:1；所述水热反应的条件为：反应温度150～250℃，反应时间12～18h；所述离心洗涤的条件为：离心洗涤的次数3～5，离心转速4000～8000转/min，离心时间5～15min；所述干燥的条件为：干燥温度60～100℃，干燥时间12～24h；所述研磨过筛的条件为：用研钵研磨，过筛的目数为100～200目。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述黏结剂包括蒙脱石粉或聚四氟乙烯；所述黏结剂与碳包裹四氧化三铁的核壳结构导电材料的质量比为1:5～1:10；所述颗粒的尺寸为2～4mm，颗粒的形状包括球形；所述干燥包括真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：张照韩，宋艳芳，冯玉杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：