[发明专利]木屑改性除油吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木屑改性除油吸附剂及其制备方法，属于水处理技术领域，适于含油污水的除油净化。

背景技术

随着经济活动的迅速发展，对各种油品的使用量增大，由此造成油品对水体污染问题日益突出。油品一般分为矿物油与动植物油两大类，所有油类都具有共同的特点，即与水很难相容，并且大部分油品的密度比水轻，并且很难生物降解。由此导油污漂浮水面形成油膜，不仅影响水体景观，并且破坏水体与空气的复氧过程，导致水质迅速变差。

废水处理方法可分为两大类，即物化法与生化法。生化法处理成本较低，但由于油品的可生物性均较差，生化法对含油污水的处理效果不佳。物化法处理含油污水的主要方法包括格栅隔油、混凝沉淀、混凝气浮、吸附分离等方法，其中隔油方法仅适合于较大量的漂浮油，并且除油不彻底；混凝沉淀、混凝气浮可以应用于乳化油的去除，但产生的废渣等需要后续处理，导致整体除油费用较高。吸附除油一般以活性炭为除油吸附剂，其除油效果彻底，对水体无副作用，但活性炭的制备成本高、再生困难，因而发明一种一次性使用、既有效又经济的除油吸附剂意义很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种木屑改性除油吸附剂及其制备方法，采用木屑为原料，对木屑进行粉碎、干燥、筛分、中温热解改性处理，通过热解改性，破坏木屑中亲水羟基基团，使木屑表面非极性化；并且通过木屑中半纤维素挥发，得到具有孔隙结构的改性木屑吸附剂。

一种木屑改性除油吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料选取：选取木材加工场锯末为原材料，去除杂质如沙石泥土；

(2)粉碎、筛分：用粉碎机将木屑粉碎，根据需要筛分并控制粉碎粒径大小5mm以下；

(3)干燥：将木屑放入干燥箱，控制干燥温度80-130℃，干燥去除木屑中水分；

(4)中温热解：将木屑放入密闭热解炉中，加保护气进行热解保护，温度控制在200-350℃，热解时间控制在2-10h；

(6)后处理：将热解改性木屑取出，隔绝空气降温至常温，即得到改性木屑吸附剂。

纤维素、半纤维素与木质素是木屑的主要成分，其中半纤维素含有大量羟基，是木屑亲水的主要成分。半纤维素在200-350℃的中温条件下分解成气体，保留了木屑中非亲水的纤维素与木质素成分，并在木屑中形成孔道。木屑改性后不仅使得表面憎水性增强，而且改变了其微孔结构，增强其吸附效果。

该改性木屑吸附剂制备条件简单，成本低廉，吸附剂收率高，100份重量木屑可得到55-75份重量吸附剂。吸附容量大，对于水中有机物都有吸附，尤其适用于含油污水的净化。可作为一次性使用的有机吸附剂，吸附后的改性木屑可过滤后作为燃料添加剂进行焚烧，实现废物无害化。

具体实施方式

以下实施例仅是对本发明的举例说明，本发明并不仅仅限制于以下实施例。

实施例1

取去除杂质的松木木屑进行粉碎，在110℃烘箱中干燥2h后，筛分出粒径0.3-0.5mm的木屑100g，放置到氮气保护的马弗炉中，设定热解温度240℃，热解时间6h，将热解改性木屑取出，隔绝空气降温至常温，得到改性木屑吸附剂63.5g，吸附剂收率63.5％。经测定该改性木屑比表面积520m²/g。

取原始松木屑、颗粒活性炭及上述改性木屑各0.5g，加入初始浓度200mg/L的润滑油废水100ml中，在摇床震荡吸附2小时后，测定上清液中剩余油浓度如下：颗粒活性炭吸附剩余油浓度为12.2mg/L，改性木屑吸附剩余油浓度为9.7mg/L，而原始木屑吸附剩余油浓度为107.3mg/L，三者的单位吸附量分别为37.6mg/g、38.1mg/g、18.5mg/g，该结果显示改性木屑具有良好的吸附除油效果。

实施例2

取去除杂质的松木木屑进行粉碎，在80℃烘箱中干燥10h后，筛分出粒径0.3-1.0mm的木屑100g，放置到氮气保护的马弗炉中，设定热解温度200℃，热解时间10h，将热解改性木屑取出，隔绝空气降温至常温，得到改性木屑吸附剂79.3g，吸附剂收率79.8％。经测定该改性木屑比表面积253m²/g。