[发明专利]稻壳-污泥基复合活性炭及其制备方法

说明书

本发明公开了一种稻壳‑污泥基复合活性炭及其制备方法，该制备方法包括：(1)将污泥进行干燥、破碎，得到处理后的污泥；(2)将处理后的污泥与干燥的稻壳混合均匀，然后与活化剂混合、浸渍后，进行干燥，得到混合物；(3)在保护气体存在下，将混合物进行碳化处理；(4)将步骤(3)碳化处理后的混合物水洗至pH值为中性，干燥、破碎，制得稻壳‑污泥基复合活性炭。本发明的稻壳‑污泥基复合活性炭与传统污泥基活性炭相比，产率增加，比表面积增大，微孔比例增大，平均孔径增大；所制得稻壳‑污泥基复合活性炭的产率能够达到88.09％，比表面积为435.58m²/g，微孔比例为41.25％，平均孔径为5.33nm。

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，更具体地，涉及一种稻壳-污泥基复合活性炭及其制备方法。

背景技术

污泥是污水处理后的产物，是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，其含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，很难通过沉降进行固液分离。在我国污水处理过程中，长期以来普遍存在“重水轻泥”现象，使得我国污水处理快速发展，但是污泥处理行业却停滞不前。污泥中含有大量的有机物，具有被加工成含碳吸附剂的客观条件，利用污泥制备活性炭，不仅能将污泥资源化利用，而且还能获得价廉的活性炭，将污泥基活性炭用于制作吸附剂具有巨大的应用前景。

目前，将污泥制备为活性炭的常用方法是化学活化法，将污泥与化学活化剂按一定的比例混合并浸渍后，在绝氧环境和一定的温度条件下进行炭化，最终得到活性炭产品。该方法的活性炭的收率较高，活化剂可以循环利用，炭化和活化过程可以同步进行，而且活化温度较低，在生产过程中可以通过控制活化剂的种类、用量及活化剂的浓度实现在一定的程度上控制成品活性炭的孔径分布。但是目前利用污泥制备活性炭存在如下问题：(1)由于原材料污泥的含碳量较低、灰分含量较高，与传统木质活性炭、煤基活性炭对比，污泥基活性炭的产率不高，应用性不强；(2)利用现有技术(化学活化法)制得的污泥基活性炭存在比表面积小、微孔比例低的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种稻壳-污泥基复合活性炭的制备方法，通过向污泥中掺杂稻壳以提高污泥原料的含碳量、降低灰分，使制备的稻壳-污泥基复合活性炭产率、比表面积及微孔比例均有所提高。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种稻壳-污泥基复合活性炭的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

(1)将污泥进行干燥、破碎，得到处理后的污泥；

(2)将所述处理后的污泥与干燥的稻壳混合均匀，然后与活化剂混合、浸渍后，进行干燥，得到混合物；

(3)在保护气体存在下，将所述混合物进行碳化处理；

(4)将步骤(3)所述碳化处理后的混合物水洗至pH值为中性，干燥、破碎，制得所述稻壳-污泥基复合活性炭。

本发明的另一方面提供一种上述制备方法制备的稻壳-污泥基复合活性炭。

本发明的稻壳-污泥基复合活性炭与传统污泥基活性炭相比，产率增加，比表面积增大，微孔比例增大，平均孔径增大；所制得稻壳-污泥基复合活性炭的产率能够达到88.09％，比表面积为435.58m²/g，微孔比例为41.25％，平均孔径为5.33nm。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的实施例5的稻壳-污泥基复合活性炭的扫描电镜图。