[发明专利]一种基于鱼骨生物质炭油污吸附材料的制备

说明书

本发明公开了一种鱼骨炭纳米材料的制备方法，包括如下步骤：原料预处理：解冻后的鮟鱇鱼骨原料经清洗、除杂等处理后，干燥备用；炭化：将干燥后的鮟鱇鱼骨置于管式炉中，在N₂保护的条件下，高温热解得粗制生物炭；浸泡：将炭化后的鱼骨与碳酸钾溶液混合，浸泡，然后干燥，备用；活化：将浸泡后的鮟鱇鱼骨再置于管式炉中活化，冷却至室温；后处理：将鱼骨炭用蒸馏水洗至pH为6‑7，干燥后即得鱼骨炭纳米材料。有益效果：本发明所得鱼骨炭材料表面疏松、多孔，孔隙结构发达，比表面积可达223.88m²/g，柴油去除率可达到93.5％，且原料价格低廉，制备的鱼骨炭吸附剂可重复多次利用。

技术领域

本发明涉及油污处理技术领域，尤其是涉及一种鱼骨炭纳米材料及其制备方法和应用。

技术背景

我国经济的飞速发展和油气资源的缺乏，使得我国对外石油依存度大大上涨，海上石油进口量逐年递增。原油、成品油、天然气等在储存过程中会产生大量的石油类、COD等难降解的有机污染物。这些油库污染水主要来源于油罐清洗水、油罐底水、油轮洗舱水、压舱水以及设备机修清洗水、含油罐区初期雨水等，具有废水量变化幅度大、排放间断、水质复杂且波动频繁等特点。一般油库污水经过“隔油-浮选-絮凝-过滤”等工艺处理后便排放至周围水域中。如果所排废水中石油类污染物超标会严重影响海洋植物的光合作用、使鱼类等生物因缺氧而大量死亡。

含油废水首次处理后，若出水水质仍未达标，则应对油库污水采取氧化池、生物滤池以及活性污泥池等二次处理技术。其中，吸附法具有占地面积小、吸附效率高、工艺简单、出水水质好等优点常用于含油废水的深度处理。实际应用过程中吸附法处理油库废水的关键在于寻找适宜的吸附剂。活性炭因具有巨大的比表面积和及其发达的微孔结构而具有极强的吸附能力，可考虑作为含油废水处理中的吸附材料。

现有技术中已存在许多关于吸附法处理含油废水和生物炭作为吸附材料的相关报道，例如：

CN106732412A的专利公开了一种碳海绵材料及其制备方法和应用，属于吸油材料的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：首先采用改进的Hummers’法以石墨粉为原料制备氧化石墨，再将制得的氧化石墨配制成质量浓度为2-10mg/mL的氧化石墨水溶液，加入0.5％-3％氧化石墨水溶液质量的羧甲基纤维素，然后置于水热反应釜中于120℃水热反应8h得到可塑性碳海绵，经透析处理后冷冻干燥得到宏观整体块状碳海绵材料，该碳海绵材料能够较好地应用于处理含油废水。本发明合成了一种吸附容量大且易于再生的吸油宏观整体块状碳海绵材料，并且提供了一种能够通过较为简单的制备工艺获得回收型吸附材料的方法。

CN106167535A的专利公开了一种聚丙烯酸酯系吸油材料，聚丙烯酸酯系柴油吸油材料的合成原料及用量为：二乙烯基苯(DVB)：0.1％，甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)∶丙烯酸丁酯(BA)：8∶2(质量比)，偶氮二异丁腈(AIBN)：1％，水油比(W/O)：8∶1(体积比)，聚乙烯醇(PVA)：1％，甲苯：30％。(以上用量均为占单体SMA和BA总量的质量百分数)本发明的主要特点：1)本发明可吸附柴油的质量为自重的28倍；2)本发明吸附柴油的速率大，3h即可基本达到饱和；3)本发明吸附柴油的保油率高，可达到98％以上；4)本发明无毒、无污染，可再生重复使用数次；5)本发明使用方便，合成得到的产品不用处理即可直接使用。

CN105664874A的专利公开了一种去除溶液中硝酸盐氮的生物炭吸附剂及其制备方法，原料为玉米芯，所述玉米芯在550℃-650℃下缺氧烧制1-3小时，得去除溶液中硝酸盐氮的吸附材料。本发明的生物炭吸附剂，可以高效去除溶液中的硝酸盐氮，吸附量可达到51.20mg/g左右，经过改性后的吸附剂，硝酸盐氮吸附量可以达到297.40mg/g左右。