[发明专利]一种芦竹生物炭的制备方法和污水处理方法

说明书

本发明公开了一种芦竹生物炭的制备方法和污水处理方法，该制备方法包括以下步骤：将芦竹秸秆洗净，然后剪切成（1~2）cm×（4~5）cm小片，在70~80℃下烘干后备用；然后将芦竹秸秆放置在恒温摇床内，再依次用质量分数为0.75~2.5%的NaOH溶液和浓度为0.01~0.2 mol/L CaCl₂溶液对芦竹秸秆进行浸渍改性，然后将经浸渍的芦竹秸秆烘干；最后将芦竹秸秆置于马弗炉中，以5~10℃/min的升温速率升至450~700，℃，碳化1.5~3h，自然冷却至室温后取出，粉碎后过50~80目筛子，即得到所述芦竹生物炭。该制备方法能实现芦竹秸秆的资源化利用，同时制得的芦竹生物炭具有高比表面积，能有效吸附污水中的磷。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种芦竹生物炭的制备方法和污水处理方法。

背景技术

生物炭是生物质在绝氧的条件下升温热解后生成的富碳产物，含碳量高，具有高度芳香化的结构，结构稳定。其吸附能力较强，可以吸附水体、土壤中的重金属、有机污染物，是一种良好的吸附剂。但目前市面上的普通生物炭的比表面积不是很高，且其对于污水中的磷吸附能力不太理想。

长期以来，人工湿地的填料都需要购买，且要想实现人工湿地的长期稳定运行，就需要定期收割湿地植物，但收割的植物也很少用于资源化利用。我国作为农业大国，磷资源紧张的问题也需要解决。如何更好地利用人工湿地中定期收割的植物，将其重新利用于湿地的填料使用，同时更好的回收污水中的磷用于农业生产，还需要本领域的技术人员进行进一步研究。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种芦竹生物炭的制备方法和污水处理方法，该制备方法能实现芦竹秸秆的资源化利用，同时制得的芦竹生物炭具有高比表面积，能有效吸附污水中的磷。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种芦竹生物炭的制备方法，包括以下步骤：

（1）预处理：将芦竹秸秆洗净，然后剪切成（1~2）cm×（4~5）cm小片，在70~80 ℃下烘干后备用；

（2）浸渍：将步骤（1）得到的芦竹秸秆放置在恒温摇床内，再依次用质量分数为0.75~2.5%的NaOH溶液和浓度为0.01~0.2 mol/L CaCl₂溶液对芦竹秸秆进行浸渍改性，然后将经浸渍的芦竹秸秆烘干；

（3）碳化：将步骤（2）得到的芦竹秸秆置于马弗炉中，以5~10 ℃/min的升温速率升至450~700 ℃，碳化1.5~3 h，自然冷却至室温后取出，粉碎后过50~80目筛子，即得到所述芦竹生物炭。

进一步地，步骤（2）中恒温摇床的温度为20~25 ℃，转速为150~300 r/min。

进一步地，NaOH溶液的质量分数为1.25~1.75 %，浸渍比为4.50~5.50 mL/g，浸渍时间为1.5~2.5 h。

进一步地，CaCl₂溶液的浓度为0.09~0.15 mol/L，浸渍比为4.50mL/g~5.50 mL/g，浸渍时间为1.5~2.5 h。

进一步地，碳化温度为550~600℃，碳化时间为2~2.5 h。

一种污水处理方法，污水流经人工湿地，所述人工湿地内设有填料，以除去污水中的污染物，所述填料为前面所述的制备方法制得芦竹生物炭。

进一步地，所述污水的pH小于6。

进一步地，所述人工湿地内种植有芦竹。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：