[发明专利]利用城市污泥制备活性污泥炭基甲醛吸附剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用城市污泥制备活性污泥炭基甲醛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，混合原料制备：稻壳洗净、烘干、粉碎并炭化处理，污泥烘干，随后，将炭化后稻壳与污泥进行混合，得到混合原料；第二步，活化过程：将第一步得到的混合原料和活化剂在超声条件下浸渍，随后用水洗涤至中性，在惰性气氛保护下焙烧获得活化后污泥炭基吸附材料；第三步，氨化过程：将第二步得到的活化后污泥炭基吸附材料和氨化剂在超声条件下浸渍，随后用去离子水洗涤至中性，烘干后即可得到活性污泥炭基甲醛吸附剂。该方法制备的活性污泥炭基吸附具有较高的吸附容量，无二次污染，且制备过程简单易行。

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及一种利用城市污泥制备活性污泥炭基甲醛吸附剂的制备方法。

背景技术

随着我国新建和新装修住房快速发展，同时，新建筑住房和建筑物的封闭性越来越好，加剧了室内空气的污染程度。常见的室内空气污染物质包括甲醛、氨气、苯系物等具有挥发性的物质，其中，甲醛为首要的污染物，也被认为是一种致癌、致畸的有害物质，越来越引起人们的广泛关注。

目前，对室内甲醛的处理方法主要有空气交换法、植物净化法、吸附法和化学法。其中，空气交换法最为简单，一般认为新装修房屋在开窗通风六个月后可以达到安全标准，但装修材料中甲醛还存在一定的缓释问题，即装修后房间在开窗使用1～2年后仍能检测到甲醛。植物净化法主要是根据诸如仙人掌、吊兰、芦荟、君子兰、铁树、菊花等植物，具有极强的吸收甲醛的能力而提出来的，尽管植物有一定净化空气的作用，但是并不意味着植物能完全清除空气中的甲醛，植物对甲醛的吸收在整个净化空气的过程中只能起到一个辅助的作用。如果空气中的甲醛含量太高，甚至可能造成植物本身的死亡。此外，由于植物是通过光合作用将周围的甲醛消耗掉，因此，晚上和阴雨天气吸收效率就会很低。化学法处理甲醛，主要是通过化学反应消耗掉空气中的甲醛，市场上采用化学法进行甲醛捕捉主要是一方面通过中和甲醛以生成无害物质的方式来净化空气，但是只能中和掉空气中部分游离甲醛；另一方面通过封闭甲醛以阻止甲醛的挥发来净化空气，但事实上甲醛终究会缓慢释放出来。相比于上述三种方法而言，吸附法最为常用，也最为有效，目前以各类活性炭、复合活性多孔碳材料、改性活性炭纤维等作为固体吸附剂去除甲醛的方法已有相关报道。

专利CN103980759A公开了一种吸附－光催化复合式除甲醛的涂料制备方法，将活性炭纤维用浓硝酸处理后，在其上负载二氧化钛，最后将制备的二氧化钛/活性碳纤维复合粉体与涂料进行混合后使用。虽然在处理后的活性炭纤维上负载二氧化钛能有效解决吸附剂的饱和再生问题，但是在制备过程中使用了浓硝酸，增加了制备过程的不安全性因素。

专利CN107876015A公开了一种复合活性多孔碳材料及其制备方法和应用，将多孔碳材料利用有机多原酸、乙二胺或丙二胺进行同时接枝，所制备的活性多孔碳材料表面存在大量氨基和羧基以及酰胺基，对甲醛的吸附具有速率快、容量大等优点，但在制备过程中所采用的多孔碳材料为聚丙烯腈基碳纤维、粘胶基活性碳纤维、沥青基活性碳纤维、酚醛基活性碳纤维等不同种类的活性碳纤维等，而上述碳纤维的成本相对较高。

专利CN108212084A公开了一种可吸附甲醛的氨基化CNT/石墨烯海绵制备方法，以海绵为骨架，在海绵骨架中碳纳米管和石墨烯形成了纳米级海绵结构，和-NH2对石墨烯和碳纳米管的修饰作用同时存在，可有效改善对甲醛气体的吸附性能。然而在氨基化CNT/石墨烯海绵的制备过程中，需要将产物取出放入冷冻干燥机内进行干燥，而冷冻温度为-50℃至-15℃，真空度小于10Pa，导致制备过程能耗较高。

专利CN108187633A公开了一种甲醛吸附剂及其制备方法和应用，以石墨烯、六羟基合锑酸钠、谷胱甘肽、冻干火龙果果皮粉、苦参碱、赤藻糖酸钠和鱼骨粉为原料制备而成，具有甲醇吸附效果好等特点，但是所涉及到的原料较多，且部分原料并不廉价和易得。