[发明专利]一种浒苔生物炭包及其再生工艺、制备工艺和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种浒苔生物炭包，还涉及一种浒苔生物炭包的制备工艺，还涉及一种浒苔生物炭包的再生工艺，还涉及一种浒苔生物炭包的的应用。

背景技术

随着工业活动的快速发展，大量含重金属的工业废水进入地表水和地下水中，引发了一系列的环境问题。重金属的毒性和非生物降解性使其能够在自然环境中长期存在，且重金属能够在生物体中富集，进而威胁人类健康。因此，在含重金属废水排放至自然环境前，采取有效措施对其进行处理是非常必要的。

含重金属废水常见的处理方法有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换和吸附法等。吸附法具有选择性高、经济有效、操作简单等优点，吸附技术的关键是寻找合适的高效低成本吸附剂。目前常用的吸附剂主要为活性炭，但活性炭制作成本相对较高，且吸附重金属后的活性炭难以再利用，一定程度上提高了活性炭的使用成本，限制活性炭的推广应用。生物炭作为一种新型的绿色吸附材料引起了广泛关注，高效环保的特点使其具有广阔的应用前景。

常用的生物炭多为粉末状，由于难以回收利用会造成二次污染，且生物炭的高温热解制备过程会消耗大量能量。因此，实现生物炭与污水的分离以及生物炭的再生循环利用是十分必要的。因此，有必要提出有效的技术方案，解决上述问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种浒苔生物炭包的制备工艺。该工艺可有效实现生物炭与污水的分离。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种浒苔生物炭包的制备工艺，步骤包括：

1)将浒苔烘干粉碎后，在限氧条件下采用慢速热解工艺制备浒苔生物炭初产物；

2)将所述浒苔生物炭初产物研磨、过筛，得到浒苔生物炭研磨物；

3)将所述浒苔生物炭研磨物包裹于高强度PP无纺布中并用超声波压边机压边密封，得到包裹浒苔生物炭研磨物的浒苔生物炭包。

优选的，所述浒苔生物炭初产物研磨的粒径与所述高强度PP无纺布袋的孔径相适配。

优选的，所述慢速热解法工艺条件为：采用真空气氛炉，将气氛炉以20℃/min的升温速率加热至300～800℃，热解2h。

本发明还涉及一种浒苔生物炭包，采用上述浒苔生物炭包的制备工艺制备得到。

本发明还涉及一种浒苔生物炭包用于处理含重金属废水的应用。

优选的，处理步骤包括：向含重金属废水中加入所述包裹浒苔生物炭研磨物的高强度PP无纺布袋，其中，所述浒苔生物炭研磨物的投加浓度为1～10g/L。

本发明还涉及一种浒苔生物炭包的再生工艺，步骤包括：

1)将所述浒苔生物炭包的制备工艺制备的已用于废水处理的浒苔生物炭包从废水中取出，在重力作用下脱水后，加入到再生液中，并于25～35℃下以200rpm的转速振荡反应6～24h；

2)将所述浒苔生物炭包取出，75℃下干燥后，在微波或超声波处理下进行再生反应，得到再生的浒苔生物炭包。

优选地，所述再生液是硝酸、盐酸、硫酸、草酸中的一种。

优选地，所述再生液的浓度为0.1-6mol/L。

优选地，所述微波功率为400-800w，辐照时间为5-15min。

优选地，所述超声波功率为200w，超声时间为50-100min。

有益效果：

本发明将废弃海洋资源浒苔制备成生物炭，用于含重金属废水的处理，可以变废为宝，因地制宜的实现浒苔的资源化利用，根据所用高强度PP无纺布的孔径，可将浒苔生物炭研磨分离为不同的粒径，以保证浒苔生物炭被完全包裹于高强度PP无纺布中，以将浒苔生物炭实现最大程度的回收；

浒苔生物炭的再生采用“解吸-微波/超声”联合法进行，将再生后的浒苔生物炭重新用于含重金属废水的处理，实现生物炭的循环再利用，提高生物炭的经济价值。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本发明浒苔生物炭在不同放大倍数下的扫描电镜图；

图2为本发明浒苔生物炭对废水中铅的去除率。

具体实施方式