【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理，尤其是涉及一种废水处理方法。本专利技术涉及炭基催化剂的制备，尤其是涉及一种藻类生物炭基催化剂的制备方法。
技术介绍
1、抗生素是一种化学制剂，广泛用于治疗人类和动物疾病，以及治疗微生物传染病的水产养殖。近来来被认为是新兴污染物，受到了人们广泛的关注。四环素(tc)是一种使用和生产的抗生素之一，废水中残留的tc在不仅会污染环境，甚至会危害人类健康。此外，由于其抗菌性能和稳定的化学结构，采用吸附和可生物降解等传统方法完全去除tc是困难的。因此，开发低成本、高效的tc去除技术是极其迫切的需要。
2、近年来高级氧化工艺以其氧化效率高环境友好等特点广泛应用于抗生素的废水处理中。在高级氧化工艺中，常用的氧化剂有过氧化氢、臭氧和过一硫酸盐，其中过一硫酸盐具有较高的稳定性的同时，还具备着高反应活性和高生成自由基的潜力而受到越来越多的关注。
3、目前常用的活化方法包括uv活化、超声波活化、电解活化和催化剂等方法，其中运用高效催化剂活化过硫酸盐具有能耗低、效率高等优点受到关注。专利号为cn114105214a的专利技术专利公开了一种cowo4超薄纳米片用以活化过硫酸盐，对四环素的最大降解率可达82.8％。专利技术专利cn112374601a公开了一种磁性氮掺杂碳(co-n/c)催化剂活化过硫酸盐降解废水中四环素的方法，15分钟对四环素的去除率可达85.4％。但上述催化剂不可避免的有制备过程复杂，原料价格昂贵等缺点，在实际生产环节中会受一定限制。碳基催化剂作为一种高效、稳定、环保的催化剂，在活化pms方
4、基于上述现状，用藻类生物炭制备生物炭基催化剂，将其用于活化过一硫酸盐降解抗生素具有十分可观的前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种废水处理方法，并提供一种用于处理废水所用的生物炭基催化剂。
2、本专利技术提供了一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：以裙带菜生物炭作为碳源，向其中掺杂铁、氮的前驱体，制备了铁、氮共修饰裙带菜生物炭基复合催化剂。
3、进一步，所述方法具体包括以下步骤：
4、步骤一：将干制裙带菜用去离子水泡发、清洗、去除杂质，转入鼓风箱中恒温烘干，干燥后用粉碎机磨成粉末；
5、步骤二：将步骤一所得产物与去离子水混合搅拌，转入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后对所得物质进行抽滤、洗涤、干燥；
6、步骤三：将步骤二所得产物与九水合硝酸铁混合，加入去离子水进行超声分散和磁力搅拌，结束后将所得产物进行抽滤、洗涤、干燥；
7、步骤四：将步骤三所得产物与三聚氰胺混合，转入管式炉中高温煅烧，将煅烧所得产物用稀硫酸进行酸洗，完成后进行抽滤、洗涤、干燥；
8、步骤五：对步骤四所得产物进行二次煅烧，将煅烧产物进行研磨，即得到铁、氮共同修饰裙带菜生物炭基复合催化剂；
9、进一步，步骤一中的烘干温度为40～80℃，烘干时间为4～12h。
10、进一步，步骤二中的水热反应时间为300～600min，反应温度为100～250℃。
11、进一步，步骤三中：将步骤二所得产物与九水合硝酸铁混合的质量比为1：0.1～1。
12、进一步，步骤四中：将步骤三所得产物与三聚氰胺混合的质量比为1：1～6。
13、进一步，步骤三中的高温煅烧和步骤五中的二次煅烧方法相同，具体为：管式炉煅烧，煅烧温度为700～900℃，升温速率为2～10℃/min，煅烧时间为60～180min。
14、进一步，步骤四中：酸洗时间为4～12h，酸洗油浴锅温度为60～100℃，所用酸为0.2～1m的稀硫酸。
15、本专利技术还提供了一种废水处理方法，将上述的铁、氮共修饰裙带菜生物炭基复合催化剂放入待处理的废水中，超声分散，搅拌10～30min，达吸附平衡后加入过一硫酸盐开始反应，反应温度为10～30℃，反应时间为1～60min。
16、进一步，所述藻类生物炭基催化剂与过一硫酸盐质量比为1：5～100。
17、本专利技术的有益效果是：所制备的生物质碳材料催化剂能够高效催化活化过一硫酸盐降解水中有机污染物，实现了目标污染物的矿物化，达到了较理想的处理效果。
18、本专利技术的有益效果为：
19、利用裙带菜作为生物质炭原料，通过洗涤、研磨、水热反应、浸渍、杂原子掺杂、高温碳化、酸洗、二次煅烧等步骤制备了铁、氮共同修饰裙带菜生物炭基复合催化剂。制备路线流程简单，可操作性强。依靠裙带菜这种藻类生物具有较高的氮、磷元素含量等特点，使得制成的催化剂具有较多的活性位点，并且在制备过程中掺杂了铁、氮两种原子，进一步提升了催化剂的性能。
20、本专利技术所制备的铁、氮共同修饰裙带菜生物炭基催化剂作为一种过一硫酸盐催化剂，兼具良好的吸附和催化性能，在该催化剂活化过一硫酸盐降解抗生素的反应体系中，反应初期催化剂主要起吸附作用。随着过一硫酸盐加入体系后，过一硫酸盐被催化剂活化产生自由基降解污染物。该催化剂在反应条件温和的情况下，能够高效的活化过一硫酸盐降解四环素废水，最终降解率可达85％以上。
21、使用铁、氮共同修饰裙带菜生物炭基催化剂活化过一硫酸盐降解抗生素废水，为抗生素的降解提供了新途径，也为藻类的资源化利用提供了新的途径。
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1.一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：以裙带菜生物炭作为碳源，向其中掺杂铁、氮的前驱体，制备了铁、氮共修饰裙带菜生物炭基复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中的烘干温度为40～80℃，烘干时间为4～12h。
4.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中的水热反应时间为300～600min，反应温度为100～250℃。
5.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中：将步骤二所得产物与九水合硝酸铁混合的质量比为1：0.1～1。
6.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤四中：将步骤三所得产物与三聚氰胺混合的质量比为1：1～6。
7.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中的高温煅烧和步骤五中的二次煅
8.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤四中：酸洗时间为4～12h，酸洗油浴锅温度为60～100℃，所用酸为0.2～1M的稀硫酸。
9.一种废水处理方法，其特征在于，将如权利要求1至8任一种所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法所制得的铁、氮共修饰裙带菜生物炭基复合催化剂放入待处理的废水中，超声分散，搅拌10～30min，达吸附平衡后加入过一硫酸盐开始反应，反应温度为10～30℃，反应时间为1～60min。
10.根据权利要求9所述的一种废水处理方法，其特征在于，所述藻类生物炭基催化剂与过一硫酸盐质量比为1：5～100。
...【技术特征摘要】
1.一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：以裙带菜生物炭作为碳源，向其中掺杂铁、氮的前驱体，制备了铁、氮共修饰裙带菜生物炭基复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中的烘干温度为40～80℃，烘干时间为4～12h。
4.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中的水热反应时间为300～600min，反应温度为100～250℃。
5.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中：将步骤二所得产物与九水合硝酸铁混合的质量比为1：0.1～1。
6.根据权利要求2所述的一种藻类生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤四中：将步骤三所得产物与三聚氰胺混合的质...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯三英，胡海龙，谭智龙，邓怡杰，何梦君，陶阳，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：
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