System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种利用改性玉米秸秆生物炭去除污水中化学需氧量的方法技术_技高网

一种利用改性玉米秸秆生物炭去除污水中化学需氧量的方法技术

技术编号:40707327 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-22 11:07
一种利用改性玉米秸秆生物炭去除污水中化学需氧量的方法,它涉及一种去除待处理污水中化学需氧量的方法。本发明专利技术是为了解决传统化学需氧量处理方法具有高成本和效果欠佳及制备工艺复杂等问题,并克服玉米秸秆资源浪费较为严重的现状。方法:以玉米秸秆作为原料,利用尿素和高岭土对其进行改性,通过热解得到改性玉米秸秆生物炭,并将改性玉米秸秆生物炭加入到待处理污水中振荡,即完成待处理污水中化学需氧量的去除。本发明专利技术不仅制备工艺简单,成本低。且对待处理污水的去除效果显著,具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用改性玉米秸秆生物炭去除污水中化学需氧量的方法


技术介绍

1、化学需氧量是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。它反映了水中受物质污染的程度,化学需氧量越大,说明水中受有机物的污染越严重。化学需氧量含量过高会对水体造成严重危害,同时会对生态平衡产生严重影响。因此,如何从污水中有效去除化学需氧量成为目前热门的环境问题。然而,由于化学需氧量具有十分复杂的成分,且在常规条件下不容易被降解,因此很难用常规的方法有效去除化学需氧量。现在已经开发出多种去除化学需氧量的方法,如吸附、混凝、高级氧化(臭氧、芬顿)等方法。吸附法因其高效、简便操作以及广泛适用等优势而被视为一种出色的物理化学方法,用于去除污水中的化学需氧量。然而,目前的吸附方法普遍具有高成本和效果欠佳及制备工艺复杂的问题,因此开发一种具有较强去除化学需氧量能力,成本低廉且制备工艺简便的吸附材料尤为重要。

2、秸秆是农作物收获籽实留下的部分,比如玉米秸秆等,是一种可以再生利用的生物质资源。然而,目前处理秸秆的主要方法是焚烧,这种做法不仅对环境造成破坏,还浪费了大量可以再利用的生物质资源。因此,寻找低成本、环保、简便的方法来回收秸秆成为当前研究的焦点。而生物炭是由农林废弃物如秸秆、木屑和禽畜粪便等生物质资源,在完全缺氧或限氧条件下,通过热化学反应而得到的一种高度芳香化难溶性固体富碳产物。它具有较大的比表面积、强大吸附性能,并具有多种表面官能团,如羧基、羟基、内酯基等,可以用于去除污染物。在公开的专利技术专利《一种稀土-活性炭生物催化氧化污泥的制备方法》(申请号cn201410691929.3)中公布了一种以稀土矿石、盐酸和活性炭为原料通过催化氧化来处理污水中化学需氧量的方法,但该方法存在原料成本较高,生物安全性低,制备过程较漫长等问题。在已经公开的专利《氧化石墨烯cod吸附固定剂、其制备方法及应用》(申请号cn202010530965.7)中公布了一种氧化石墨烯cod吸附固定剂的制备方法,但该方法的原材料氧化石墨烯十分昂贵,且制备过程操作繁琐,存在一定安全隐患等问题。本专利技术提供了一种利用改性玉米秸秆生物炭去除污水中化学需氧量的方法,材料来源广泛,成本低廉,效果显著且制备简便,有十分广泛的应用前景。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是要解决目前常规方法化学需氧量去除率低,成本高,制备方法繁琐和玉米秸秆资源浪费较为严重的问题,本专利技术提供一种利用改性玉米秸秆生物炭去除污水中化学需氧量的方法。

2、所述的改性玉米秸秆生物炭的制备方法,具体是按照以下步骤完成:

3、将玉米秸秆剪成小块,用蒸馏水洗涤去除其表面的杂质,在45℃~55℃的烘箱中干燥23h~25h,将干燥好的玉米秸秆用粉碎机粉碎;将0.5g~1.5g尿素溶于蒸馏水中,随后加入0.5g~1.0g高岭土进行混合,再加入4.5g~5.5g粉碎后的玉米秸秆,并搅拌均匀,置于45℃~55℃的烘箱中干燥10h~12h,将得到的混合物放入瓷舟中,然后将瓷舟放到管式炉中,在制备温度为575℃~625℃,升温速率为9℃/min~11℃/min,恒温时间为1.5h~2.5h,n2流速为45ml/min~55ml/min的条件下进行制备;待制备结束冷却后,得到改性玉米秸秆生物炭。

4、所述的改性玉米秸秆生物炭用于去除污水中的化学需氧量的方法,具体是按照以下步骤进行:

5、首先,取待处理污水,将改性的玉米秸秆生物炭加入待处理污水中,然后在恒定振荡速度为140rpm~160rpm条件下,进行恒温振荡50min~70min。随后,对混合溶液进行过滤分离,从而完成对待处理污水中化学需氧量的去除,最终得到处理后的污水。

6、本专利技术优点:

7、1、本专利技术以玉米秸秆作为生物质碳源,将廉价的生物质废弃物转化为生物炭资源,绿色环保,实现了固废的再利用;2、本专利技术提供了一种利用改性玉米秸秆生物炭去除污水中化学需氧量的方法,且成本低,去除效果显著,具有较高的可行性;3、本专利技术得到的改性玉米秸秆生物炭制备方法简单,条件易于控制;4、制备过程中使用尿素和高岭土对生物炭进行改性,增加了其吸附位点,通过形成微孔、产生更多官能团等方式使改性玉米秸秆生物炭对化学需氧量的去除率进一步增大;5、本专利技术具有较快的去除效率,在50min~70min内即可完成,且去除达到69%;6、分离后的改性玉米秸秆可以通过脱附重复使用5次以上,实现材料的重复循环利用。

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【技术保护点】

1.一种改性玉米秸秆生物炭的制备方法,其特征在于改性玉米秸秆生物炭的制备方法具体是按照以下步骤完成:

2.一种改性玉米秸秆生物炭用于去除污水中的化学需氧量的方法,其特征在于改性玉米秸秆生物炭作为吸附剂用于待处理污水中化学需氧量的去除;具体是按照以下步骤进行:首先,取待处理污水,将改性的玉米秸秆生物炭加入待处理污水中,然后在恒定振荡速度为140rpm~160rpm条件下,进行恒温振荡50min~70min。随后,对混合溶液进行过滤分离,从而完成对待处理污水中化学需氧量的去除,最终得到处理后的污水。

【技术特征摘要】

1.一种改性玉米秸秆生物炭的制备方法,其特征在于改性玉米秸秆生物炭的制备方法具体是按照以下步骤完成:

2.一种改性玉米秸秆生物炭用于去除污水中的化学需氧量的方法,其特征在于改性玉米秸秆生物炭作为吸附剂用于待处理污水中化学需氧量的去除;具体是按照...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈立钢彭传策刘方苏乔勃源袁超牛娜
申请(专利权)人:东北林业大学
类型:发明
国别省市:

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