[发明专利]一种海泡石矿物吸附材料的再生方法及其应用

说明书

本发明公开了一种海泡石矿物吸附材料的再生方法及其应用。将饱和吸附抗生素的海泡石矿物吸附材料清洗、烘干后，置于微波反应器中，调节微波反应器的微波功率及辐射时间，启动微波反应器进行微波辐射，将微波辐射后的海泡石矿物吸附材料在室温下冷却，获得再生的海泡石矿物吸附材料。经本发明再生后的天然矿物海泡石可循环使用达5次以上，从而大幅降低了吸附处理抗生素废水的运行成本。本发明充分利用了微波加热高效、快速、节能的优点，再生速度快、耗能低、天然矿物可循环使用次数多，具有良好的环保和经济效益。

技术领域

本发明属于环保工程领域，具体涉及一种使用微波技术对海泡石矿物吸附材料再生的工艺。

背景技术

海泡石作为天然矿物吸附材料具有独特的优势。海泡石是一种富镁硅酸盐粘土矿物。其理论化学式为Mg₈[Si₂O₃₀](OH)₄·12H₂O，它是由硅四面体和镁八面体夹层组成的三维晶体结构。海泡石分布广泛、价廉易得，具有巨大的比表面积和丰富的孔径结构，能与重金属离子和有机分子等污染物产生吸附、离子交换和表面配合等作用，作为吸附剂在环境保护方面得到了广泛应用，是环境修复中具有吸附潜力的材料。但是吸附饱和后的海泡石，孔隙结构被吸附质堵塞，丧失吸附能力。并且在吸附有害物质后，其自身就会成为一种有毒有害物质。所以，饱和吸附的海泡石矿物材料的直接丢弃会造成环境污染。

吸附材料的再生方法主要有三类：化学方法、生物方法和物理方法。化学再生方法包括光催化、Fenton法、臭氧、湿式氧化和电化学再生法；生物再生方法包括好氧再生方法和厌氧再生方法；化学法及生物法是以降解驱动再生，再生周期长，不适合应用于实际生产实践中；物理再生方法包括解吸、萃取、超声和热再生等方法。解吸法是通过改变pH值、温度、压力等条件实现吸附材料再生，会对材料造成一定程度的破坏。萃取法对大比表面积具有微孔结构的吸附剂再生能力有限，且耗时较长；超声法再生效率低，且存在噪音。而微波再生吸附材料的方法是近十年新兴的吸附材料再生方法。现有的微波再生技术所介绍的再生方法，仅限于活性炭、粉煤灰等几种有限的吸附材料。因此，很有必要将微波再生技术使用范围拓展到天然矿物如海泡石，设计研发一种速度快、能耗低、无二次污染、操作简单、再生后天然矿物质量高的再生处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种海泡石矿物吸附材料的再生方法。本发明提供的方法再生的海泡石效率高、能耗低、设备简单且再生效果好。

本发明采用的技术方案是：一种海泡石矿物吸附材料的再生方法，包括如下步骤:将饱和吸附抗生素的海泡石矿物吸附材料清洗、烘干后，置于微波反应器中，调节微波反应器的微波功率及辐射时间，启动微波反应器进行微波辐射，将微波辐射后的海泡石矿物吸附材料在室温下冷却，获得再生的海泡石矿物吸附材料。

进一步的，上述的再生方法，所述微波功率为750W。

进一步的，上述的再生方法，所述辐射时间为5-45min。

更进一步的，上述的再生方法，所述辐射时间为25min。

进一步的，上述的再生方法，饱和吸附抗生素的海泡石矿物吸附材料的获得方法是，将海泡石矿物吸附材料加入含有抗生素的废水中，于室温下吸附。

进一步的，上述的再生方法，抗生素的初始浓度为25mg/L。

进一步的，上述的再生方法，海泡石矿物吸附材料加入量为0.5-2.5g/L。

进一步的，上述的再生方法，所述抗生素为四环素、诺氟沙星或磺胺。

本发明的有益效果是：

本发明，将微波再生技术应用到海泡石吸附材料上，扩大了微波再生吸附材料的范围。通过使用微波再生技术，海泡石在循环使用5次后再生效率仍达到75％以上，实现了废弃资源再次综合利用，满足循环经济与环境友好的要求。