[发明专利]一种利用水产加工废弃品制备生物炭基复合吸附材料的方法及其在含锑废水处理中的应用

说明书

一种利用水产加工废弃品制备生物炭基复合吸附材料的方法及其在含锑废水处理中的应用，涉及水产加工废弃品回收处理与含锑废水处理相结合领域。将水产加工废弃品经过酸溶解、调节pH值，再经过萃取、固液分离、洗涤和干燥，从而得到水产加工废弃品生物炭材料；将水产加工废弃品生物炭材料、氯化锡、硝酸铜和硝酸锰利用水和稀硝酸溶解，搅拌混合均匀后，利用氨水溶液调节体系pH值；将反应液转入集热式恒温水浴磁力搅拌反应器中进行溶剂热法反应；然后烘干获得生物炭基复合吸附材料，可以用于含锑(3价锑和5价锑)工业生活污水废水废气环境治理中。

技术领域

本发明涉及水产加工废弃品回收处理与含锑废水处理相结合领域，具体是涉及一种利用水产加工废弃品制备生物炭基复合吸附材料的方法及其在含锑废水处理中的应用。

背景技术

生物炭基吸附材料由于其具有丰富的孔状结构、超高比表面积，丰富的表面官能团，在吸附分离、污水处理、气体净化等领域广泛应用。因其独特的三维结构目前被广泛关注，它具有独特的骨架结构、较高的表面积、定向的孔道分布，具有较高的化学稳定性。

锑污染是锑及其化合物对环境的污染。锑和含锑金属冶炼或煤矿开采，以及其他工艺应用锑或化合物时，都能产生含锑元素或其化合物的废气、废水和废渣污染环境。矿物燃烧或冶炼过程中，锑以蒸气或粉尘的形式进入大气。水中锑来自于含锑岩石的溶解，含锑工业废水的排放，以及含锑的降雨等。水渗入土壤也使其污染。使锑富集于水中达到3×10^-6时开始对藻类产生毒害，达到12×10^-6时对鱼类产生毒性。人体内平均含锑5.8毫克，大部分来自餐具、陶瓷釉等。从事锑矿开采和冶炼的工人易发生锑中毒。接触锑华(Sb₂O₃)的人员约半数有心脏障碍。锑与砷相似，三价锑的毒性大于五价锑。三价锑(SbH₃)毒性极强，吸入后会引起溶血和肝、肾障碍、肺水肿。在工厂产生的烟雾会刺激皮肤黏膜，导致皮肤炎、鼻炎、上呼吸道炎，并能引起肿瘤，为致癌的可疑物。

本发明旨在通过水产加工废弃品制备生物炭并负载多元复合填充剂，以实现含锑废水的有效治理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种利用水产加工废弃品制备生物炭基复合吸附材料的方法及其在含锑废水处理中的应用。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种利用水产加工废弃品制备生物炭基复合吸附材料的方法，步骤如下：

①、制备水产加工废弃品生物炭材料

将水产加工废弃品经过酸溶解、调节pH值，再经过萃取、固液分离、洗涤和干燥，从而得到水产加工废弃品生物炭材料；

所述水产加工废弃品选自鱼、虾、蟹的皮、鳞、壳中的一种；

②、制备生物炭基复合吸附材料

将水产加工废弃品生物炭材料、氯化锡、硝酸铜和硝酸锰利用水和稀硝酸溶解，搅拌混合均匀后，利用氨水溶液调节体系pH值为5-11；

将反应液转入集热式恒温水浴磁力搅拌反应器中，开启1000r/min转速磁力搅拌，并在水热浸渍75℃下进行溶剂热法反应90分钟；

然后关闭磁力搅拌和加热功能，转移至烘箱中，设置烘干温度为110℃，干燥120分钟即可获得生物炭基复合吸附材料CuO-SnO₂-MnO₂。

优选地，水产加工废弃品生物炭材料在最终制得的生物炭基复合吸附材料中所占重量比为60-80％，作为填充剂的CuO-SnO₂-MnO₂所占重量比为20-40％。

优选地，最终制得的生物炭基复合吸附材料中CuO、SnO₂和MnO₂的摩尔比为1：1：1。