一种利用煤泥滤饼去除有机污染物的方法

技术领域

本发明涉及甲基蓝的去除技术领域，特别涉及一种利用煤泥滤饼去除有机污染物的方法。

背景技术

目前，已采用多种方法去除水中的有机污染物，例如材料吸附，光催化降解，化学氧化和生物降解等。多孔材料的物理吸附被认为是一种经济有效的方法，被广泛用于废水处理。但是，作为广泛用于水修复的常用吸附剂，活性炭和碳纳米管在实践中仍然相对昂贵，并且分离回收困难。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种利用煤泥滤饼去除有机污染物的方法，具有原料易得、环境友好、无需回收利用的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用煤泥滤饼去除有机污染物的方法，包括以下步骤；

(1)首先将精煤和高岭石颗粒按照一定的比例混合均匀，加入适量的去离子水进行调浆，加入一定量的Tween-80表面活性剂进行搅拌，对煤泥矿物界面进行改性和调控，将制备完的待过滤悬浮液转移至过滤装置中，开始过滤；

(2)过滤结束后，将滤饼用超声波处理并转移到制备的甲基蓝溶液中进行吸附；

(3)再次对吸附了甲基蓝的煤泥进行过滤，并对收集到的滤液进行紫外光谱分析，根据滤液中甲基蓝的残留浓度评价滤饼的吸附性能；

(4)将吸附了甲基蓝的滤饼放入电热鼓风干燥箱烘干后取出；

(5)称取一定量的烘干后的煤泥滤饼，放入坩埚置于管式炉中，经过焙烧处理，将有机污染物分解为CO

所述步骤1中精煤和高岭石样品的质量比为7:3，待过滤矿浆悬浮液为50mL，样品的搅拌调浆时间为30分钟。

所述步骤1中Tween-80的添加量为80mg/L，通过磁力搅拌器搅拌30分钟进行改性。

所述步骤1所用过滤装置为真空过滤装置，所用滤纸为中速中孔隙度孔径为8um的定性滤纸，过滤真空度为50kPa；

所述步骤2甲基蓝溶液的浓度为1000mg/L，并使用搅拌器将悬浮液在60rpm下搅拌2h，以确保滤饼达到吸附饱和。

所述步骤3滤饼中甲基蓝的吸附量可用如下公式评价：

Г表示吸附量，mg/g；C是滤液中甲基蓝的残留浓度，mg/L；V是溶液体积mL；m为滤饼的质量，g。

所述步骤4将吸附了甲基蓝的滤饼放入电热鼓风干燥箱在80℃温度下烘干24小时取出。

所述步骤5管式炉的升温速度选取为5℃/min，降温速度选取为5℃/min，到达目标温度后保持温度为1h；

在管式炉内使用惰性气体氩气(Ar)在焙烧温度为1000℃的条件下对煤泥滤饼进行焙烧处理。

本发明的有益效果：

(1)煤泥滤饼用于去除工业废水中的有机污染物，得到高值化利用，达到以废治废的目的；

(2)通过改性处理，不仅可以提高煤泥的脱水性能，还可以实现对工业废水中的有机污染物的去除；

(3)通过将吸附了有机污染物的滤饼进行焙烧处理，将有机污染物降解为CO

(4)焙烧后的煤泥样品还可以用作建筑材料的制备，无需对吸附剂进行再循环利用。

附图说明

图1为Tween-80用量对煤泥过滤速度的影响示意图。

图2为Tween-80用量对甲基蓝吸附效果的影响示意图。

图3为煤泥滤饼去除甲基蓝的作用机制示意图。

图4为煤泥滤饼去除甲基蓝的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种利用煤泥滤饼去除有机污染物的方法，包括以下步骤；

(1)将煤泥样品倒入装有50mL蒸馏水的烧杯当中，并通过磁力搅拌器搅拌30分钟，然后加入60mg/L的Tween-80再搅拌30分钟，最后利用真空过滤装置进行过滤；

(2)过滤结束后，将滤饼用超声波处理并转移到制备的甲基蓝溶液(1000mg/L)中，并使用搅拌器将悬浮液在60rpm下搅拌2h，以确保滤饼达到吸附饱和；

(3)再次使用真空过滤装置进行过滤，利用紫外可见分光光度计对收集到的滤液进行紫外光谱分析，根据滤液中甲基蓝的残留浓度评价滤饼的吸附性能；

(4)将吸附了甲基蓝的滤饼放入电热鼓风干燥箱，在80℃温度下烘干24小时取出；

(5)称取一定量的烘干后的煤泥滤饼，放入坩埚置于管式炉中，设置管式炉升温速度为5℃/min，到达目标温度后保持温度1小时，降温速度为5℃/min，管式炉内通惰性气体氩气(Ar)，经过1000℃进行焙烧处理，将有机污染物分解为CO

实施例：

(1)采集山西孝义柳湾矿选煤厂的煤泥样品，考察Tween-80的用量对煤泥过滤速度和甲基蓝吸附效果的影响，对具体效果进行对比，实施具体步骤如下：

(2)将煤泥样品倒入装有50mL蒸馏水的烧杯当中，并通过磁力搅拌器搅拌30分钟，然后分别加入0、20、40、60、80mg/L的Tween-80再搅拌30分钟，最后利用真空过滤装置进行过滤，过滤速度的结果见图1，可知在Tween-80的用量为60mg/L时，煤泥样品的过滤速度达到最大值，说明Tween-80具有良好的改性效果。

过滤结束后，将滤饼用超声波处理并转移到制备的甲基蓝溶液(1000mg/L)中，并使用搅拌器将悬浮液在60rpm下搅拌2h，以确保滤饼达到吸附饱和。

(3)再次使用真空过滤装置进行过滤，利用紫外可见分光光度计对收集到的滤液进行紫外光谱分析，根据滤液中甲基蓝的残留浓度评价滤饼的吸附性能，见图2，可知在Tween-80的用量为60mg/L时，煤泥滤饼对甲基蓝的吸附量达到最大，达到122.53mg·g