【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理过程中针对有机污染物特异性吸附材料制备及应用，特别是涉及一种特异性吸附有机物改性活性炭材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、污废水中主要的污染物可以分为有机污染物、无机污染物及微生物等。其中，有机污染物以蛋白质、多糖、腐殖酸等组分为主；无机污染物包括各种金属离子、无机酸碱盐等。水中这些污染物的存在会恶化水质，增加水处理的难度，影响水的再生利用，对人体健康有潜在威胁。在膜处理过程中，部分有机污染物会堆积在膜表面或堵塞在膜孔内造成膜污染，造成水处理效率变低，增加工艺成本，降低膜的使用寿命。
2、吸附是去除水中有机污染物的常用方法。在水处理工艺中进行吸附时，通常将活性炭作为吸附剂，它具有比表面积大、含氧官能团丰富，吸附速度快、吸附能力强、经济实惠等优点。活性炭对于有机物的吸附大多数采用的是化学吸附与物理吸附相结合的作用机理，有机污染物与活性炭表面的一些官能团产生疏水相互作用、静电相互作用等，使得污水中的有机污染物被吸附到材料中而从水中去除，但其对有机污染物的吸附能力有限且重复利用效果有待提升。
3、金属离子可以通过与有机污染物之间的络合架桥作用将污染物聚集，从而有利于污染物的吸附去除。溶液中的金属离子的存在会与造成膜污染的典型污染物聚集在膜表面，加剧膜表面的有机污染，导致水通量降低，水处理效率下降；但含金属离子的吸附材料能够增加吸附活性位点，对水中的一些有机污染物进行有效吸附，增强材料的吸附效率。在目前的研究中，尚未有人探究过金属离子钙改性活性炭对有机物吸附的影响，以及改性活性炭吸附材料对
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种特异性吸附有机物改性活性炭材料及其制备方法与应用，将特异性吸附有机物改性活性炭材料作为预处理的吸附剂材料来减少膜工艺进水中有机污染物的含量，以此来缓解膜污染，降低水处理的难度以及工艺运行成本。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：
3、提供了一种特异性吸附有机物改性活性炭材料，该材料以活性炭材料为基体，基体上分布有金属离子。
4、进一步的，所述活性炭材料为木质活性炭、煤质活性炭或椰壳活性炭中的一种。
5、进一步的，所述金属离子为钙、镁、钠等中的一种。
6、一种特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7、(1)对活性炭材料进行预处理，烘干后，得到pac；
8、(2)将pac材料置于金属盐溶液中，并放入振荡培养箱进行浸渍改性12～24h；
9、(3)待步骤(2)反应结束后，使用滤纸滤出活性炭材料并使用去离子水冲洗后，放入真空干燥箱中烘干至恒重，得到具有吸附特异性活性炭材料。
10、进一步的，步骤(1)中，采用去离子水进行预处理。
11、进一步的，步骤(2)中，所述金属盐溶液为氯化钙溶液、氯化镁溶液或氯化钠溶液等溶液中的一种。
12、进一步的，步骤(2)中，所述金属盐溶液的摩尔浓度为0.1～1.0mol/l。
13、进一步的，步骤(2)中，振荡培养箱的温度为25℃，转速为120rpm。
14、进一步的，步骤(3)中，烘干温度为105℃。
15、一种特异性吸附有机物改性活性炭材料的应用，使用改性活性炭材料吸附有机污染物或作为预吸附材料吸附生活污水中的有机污染物来缓解膜污染的应用。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
17、1、本专利技术示例的特异性吸附有机物改性活性炭材料，通过活性炭负载金属离子，能够在活性炭表面与含氧官能团结合并形成金属键位，提高材料的亲水性和电正性，从而通过金属离子与有机物之间的络合相互作用、静电相互作用和极性相互作用增强活性炭对有机污染物的吸附，该材料能够吸附污/废水中的有机污染物，具有制备简单、吸附效果好、经济价值高的优点，且经过吸附处理过后的污/废水作为膜工艺的进料溶液时，能够有效减轻膜污染，增加膜的水处理效率；
18、2、本专利技术示例的特异性吸附有机物改性活性炭材料，吸附有机污染物后的负载金属离子活性炭吸附材料富含金属元素和有机物，无需再生处理，可作为土壤的高附加值肥料；
19、3、本专利技术示例的特异性吸附有机物改性活性炭材料，在膜法水处理工艺中应用时将制备的活性炭吸附剂投入到膜法水处理工艺的进水中，置于磁力搅拌装置上进行吸附预处理，在吸附过程中，吸附去除进水中的有机污染物，使膜污染程度降低，达到缓解膜污染、增加膜水处理效率的目的。
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1.特异性吸附有机物改性活性炭材料，其特征在于，该材料以活性炭材料为基体，基体上分布有金属离子。
2.根据权利要求1所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料，其特征在于，所述活性炭材料为木质活性炭、煤质活性炭或椰壳活性炭中的一种。
3.根据权利要求1所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料，其特征在于，所述金属离子为钙、镁、钠中的一种。
4.一种权利要求1-3任一项所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用去离子水进行预处理。
6.根据权利要求4所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金属盐溶液为氯化钙溶液、氯化镁溶液或氯化钠溶液中的一种。
7.根据权利要求4所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述金属盐溶液的摩尔浓度为0.1～1.0mol/L。
8.根据权利要求4所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的
9.根据权利要求4所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，烘干温度为105℃。
10.一种权利要求1-3任一项所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的应用，其特征在于，使用改性活性炭材料吸附有机污染物或作为预吸附材料吸附生活污水中的有机污染物来缓解膜污染的应用。
...【技术特征摘要】
1.特异性吸附有机物改性活性炭材料，其特征在于，该材料以活性炭材料为基体，基体上分布有金属离子。
2.根据权利要求1所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料，其特征在于，所述活性炭材料为木质活性炭、煤质活性炭或椰壳活性炭中的一种。
3.根据权利要求1所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料，其特征在于，所述金属离子为钙、镁、钠中的一种。
4.一种权利要求1-3任一项所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用去离子水进行预处理。
6.根据权利要求4所述的特异性吸附有机物改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝秀娟，刘昕，宋虹苇，胡昱凯，李玉坤，徐夏瑜，全日剑，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：
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