[发明专利]一种柑橘皮生物炭的制备方法及其在废水处理方面的应用

说明书

本发明涉及染料废水处理技术领域，具体公开了一种柑橘皮生物炭的制备方法及其在废水处理方面的应用。本发明的柑橘皮生物炭的制备方法包括以下步骤：将柑橘的果皮用水洗净后，依次进行烘干，粉碎，过40～100目筛，再在300～800℃进行高温煅烧0.5～3.0h，冷却至室温后，用水洗涤，烘干，得到柑橘皮生物炭。本发明柑橘皮生物炭可以高效吸附废水中的结晶紫，并且其制备方法简单，原料来源广泛，价格低廉，不易造成二次污染，可实现批量生产，具有很大的潜在实际应用价值。

技术领域

本发明涉及染料废水处理技术领域，具体涉及一种柑橘皮生物炭的制备方法及其在废水处理方面的应用。

背景技术

随着生活水平的提高和工业的快速发展，染料在纺织、造纸、印刷、食品、药品和化妆品等行业得到了广泛的使用，并且使用量大幅度上升，调查发现，我国现阶段染料的生产量、使用量和出口量等均处于世界首位，对生态环境与人类的健康产生了严重的威胁。绝大部分染料属于具有苯环结构的有机物，有极大危害性，存在致癌、致敏、致突等毒副作用。结晶紫是一种典型的三苯甲烷类阳离子型染料，是继偶氮染料、蒽醌染料之后使用量第三大的染料，排放到环境中具有很好的化学稳定性，难以通过常规的生物法进行降解处理。因此，寻求一种有效的途径处理染料废水成为当今研究和关注的热点问题之一。

目前的废水处理方法主要有吸附法、电化学法以及生物法等。由于吸附法具有操作简便、净化效果好、价格低廉、可循环利用、不会造成二次污染等优点，因此吸附法已经成为工业染料废水处理最有前途的技术手段之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柑橘皮生物炭的制备方法及其在处理染料废水中的应用。本发明利用柑橘皮为碳源制备得到的生物炭，由于具有较大的比表面积和发达的孔隙结构，能够特异性地吸附结晶紫染料，具有良好的经济效益和环境效益。

为了实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

一种柑橘皮生物炭的制备方法，包括以下步骤：

将柑橘(Citrus reticulata Blanco)的果皮(优先选用成熟的果皮)用水洗净后，依次进行烘干，粉碎，过筛，再进行高温煅烧，冷却至室温后，用水洗涤，烘干，得到柑橘皮生物炭。

进一步，所述水为蒸馏水。

进一步，所述烘干条件为：在温度为60～100℃下干燥6～12h；优选的，所述烘干条件为：在温度为85-90℃下干燥10～12h。

进一步，所述柑橘的果皮经粉碎后过40～100目筛；优选的，过80～100目筛。

进一步，所述柑橘果皮粉末高温煅烧的条件为：从室温升温至300～800℃，保温时间为0.5～3.0h。

进一步，所述柑橘果皮粉末高温煅烧的条件为：从室温升温至600～700℃，保温时间为1.0～2.0h。

优选的，所述柑橘果皮粉末高温煅烧的条件为：从室温升温至700℃，保温时间为2.0h。

进一步，所述柑橘果皮粉末高温煅烧过程中的升温速率为1-10℃/min。

上述制备方法制得的柑橘皮生物炭在处理染料废水中的应用。

进一步，所述染料废水中的染料包括结晶紫，还可以包括亚甲基蓝、刚果红、罗丹明B和甲基橙中的至少一种。

进一步，具体应用时，包括以下步骤：将所述柑橘皮生物炭加入到染料废水中进行搅拌，发生吸附反应。

进一步，所述染料废水的pH值为3～10。

进一步，所述柑橘皮生物炭的投加量为0.03g/L以上。

进一步，所述吸附反应的温度为20～60℃，在该温度范围内，染料去除率受温度变化影响较小。