[发明专利]用于处理印染污水的Cu掺杂核桃壳活性炭及其制法和应用

说明书

本发明公开了一种用于处理印染污水的Cu掺杂核桃壳活性炭及其制法和应用。所述用于处理印染污水的Cu掺杂核桃壳活性炭的制备方法包括：依次将核桃壳经铜盐处理、炭化处理、活化处理和高温热处理获得Cu掺杂核桃壳活性炭。本发明提供的用于处理印染污水的Cu掺杂核桃壳活性炭的制备方法、制备工艺流程简单，制备形成的Cu掺杂核桃壳活性炭易再生，经过多次循环利用，吸附效率依然稳定、吸附量大，速度快，以核桃壳为原料，成本低廉、生物相容性好、环境友好等优点，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明特别涉及一种用于处理印染污水的Cu掺杂核桃壳活性炭及其制法和应用，属于污水处理技术领域。

背景技术

随着工业化和城市化进程的不断加快，大量工业污水和生活污水未经处理就直接排放，据数据统计，全球每年排放大约700000吨染料废水，其中工业纺织染料每年使用量超过10000吨,超过90％纺织染料直接用于印染行业，超过1000吨染料废水直接排放于水体中(Bouaziz F,Koubaa M,Kallel F,et al.Adsorptive removal of malachite green fromaqueous solutions by almond gum:Kinetic study and equilibrium isotherms[J].International Journal of Biological Macromolecules,2017.)。这些工业废水和生活污水中含有大量对人体有害的有机物、重金属粒子等，导致水环境污染加剧。印染行业排放的污水成分复杂、浓度大、毒性大、生化降解难以处理、排放量大等，是我国水污染主要来源之一，染料污水进入自然水体，会造成水体透光性下降，减慢光合作用,进而影响水生动植物的成长以及排放到自然水体的染料与金属离子的螯合作用对水生动物造成毒性以及对人类造成毒害甚至致癌、致突变、致畸(Zhang X,Lin Q,Luo S,et al.Preparation ofnovel oxidized mesoporous carbon with excellent adsorption performance forremoval of malachite green and lead ion[J].Applied Surface Science,2018,442)。研究表明，三苯甲烷类染料具有致癌性质，其中，孔雀石绿(MG)是一种有毒的三苯甲烷类化合物，具有残留量大、毒性高、致癌、致畸等危害性，其高毒性导致其在废水处理中很难被微生物降解，在水生生物体中的代谢产物为无色孔雀石绿，无色孔雀石绿不溶于水，残留毒性比孔雀石绿更强。附法因其简便易行、投入小而富有成效，成为染料废水处理的重要方法(Ghaedi M,Shojaeipour E,Ghaedi A M,et al.Isotherm and kinetics study ofmalachite green adsorption onto copper nanowires loaded on activated carbon:artificial neural network modeling and genetic algorithm optimization.[J].Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc,2015,142:135-149.Wang D,Liu L,JiangX,et al.Adsorption and removal of malachite green from aqueous solution usingmagneticβ-cyclodextrin-graphene oxide nanocomposites as adsorbents[J].ColloidsSurfaces A PhysicochemicalEngineering Aspects,2015,466(6):166-173)。活性炭是一种多孔性含碳材料,具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积和优良的吸附性能,被广泛应用于环保、化工等领域(Yu M,Li J,Wang L.KOH-activated carbonaerogels derived from sodium carboxymethyl cellulose for high-performancesupercapacitors and dye adsorption[J].Chemical Engineering Journal,2016,310)。