一種改性活性炭及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于多孔材料改性【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種改性活性炭及其制備方法與應(yīng)用。所述的改性活性炭的制備方法為：篩選出粒徑為60～120目的活性炭，用洗滌水在20～30℃條件下洗滌2～8次，然后放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～15％的氧化劑溶液中進(jìn)行氧化處理12～24小時，氧化后的活性炭在90～110℃溫度下進(jìn)行恒溫干燥12～24小時，再將其浸泡在含有金屬離子的可溶性化合物溶液中，在20～30℃條件下改性4～8小時，然后在20～30℃條件下晾干，最后在300～600℃條件下焙燒3～7小時得到改性的活性炭。本發(fā)明的改性活性炭用于催化臭氧深度處理制漿造紙廢水中具有良好的效果。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于多孔材料改性【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種改性活性炭及其制備方法與應(yīng) 用。 一種改性活性炭及其制備方法與應(yīng)用

【背景技術(shù)】
[0002] 活性炭是用生物有機(jī)物質(zhì)（包括煤、石油、浙青等在內(nèi)）經(jīng)過炭化、活化等過程 制成的一種無定形碳。
[0003] 活性炭由許多呈石墨型的層狀結(jié)構(gòu)的微晶不規(guī)則地集合而成，具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié) 構(gòu)、巨大的比表面積和表面非極性的化學(xué)特征。以活性炭為載體有助于改善催化劑和污染 物之間的傳質(zhì)。在催化臭氧氧化體系中，活性炭既可以起到吸附有機(jī)污染物質(zhì)的吸附作用， 又可以起到催化降解有機(jī)物的催化作用。近年來，以活性炭為載體的負(fù)載型活性炭催化劑 得到了較好的發(fā)展。從這個意義上已預(yù)示了活性炭在制漿造紙廢水處理工藝過程中的廣闊 應(yīng)用前景。
[0004] 臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為2. 07V，它可將大多數(shù)有機(jī)物降解為小 分子化合物或者完全礦化為co2和H20。臭氧氧化法作為高效處理手段用于廢水的深度處 理，具有氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)快、使用方便、處理過程中一般不產(chǎn)生污泥、不產(chǎn)生二次污染等 特點(diǎn)，對降低廢水中的CODcr、色度等具有特殊的處理效果。目前，臭氧以及臭氧的聯(lián)合技 術(shù)，被認(rèn)為是處理制漿造紙廢水具有前景的深度氧化技術(shù)。
[0005] 但由于臭氧分子氧化活性具有很高的選擇性，在水處理過程中它很難將造紙廢水 中難降解的大分子有機(jī)物徹底礦化為C0 2和H20。并且臭氧的產(chǎn)率不高，而利用率偏低使臭 氧氧化處理的費(fèi)用較高。再者，單獨(dú)臭氧氧化過程對造紙廢水仍存在CODcr去除率不高的 問題。因此，需要開發(fā)強(qiáng)化臭氧氧化能力的方法。
[0006] 活性炭是一種多孔性顆粒，制備工藝簡單，且方便使用，易于回收處理，并且有相 當(dāng)好的吸附性能，是一種很有實際應(yīng)用潛力的催化劑，在臭氧化過程中，活性炭的存在能 夠促進(jìn)溶解在水中的臭氧分解產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的H0 ·，提高臭氧化過程有機(jī)物的去除效 率，這不僅與活性炭的吸附性能有關(guān)，還與它的催化作用有關(guān)。
[0007] 雖然活性炭的加入對有機(jī)物的去除及礦化有較大改善，但是普通活性炭比表面積 有限、孔徑分布不均勻、活性不高以及對中間產(chǎn)物降解不徹底等問題仍是該技術(shù)發(fā)展的 瓶頸，因此需要對活性炭催化劑進(jìn)行進(jìn)一步的改性，改性負(fù)載型活性炭催化劑應(yīng)運(yùn)而生。
[0008] 因此，采用工藝控制和后處理技術(shù)對活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改性，對其表面 結(jié)構(gòu)進(jìn)行活化重整，增大比表面積，進(jìn)而提高其吸附性能和催化性能是關(guān)鍵技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種改性活性 炭的制備方法。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述制備方法制備得到的改性活性炭。 toon] 本發(fā)明的再一目的在于提供一種上述改性活性炭在催化臭氧深度處理制漿造紙 廢水中的應(yīng)用。
[0012] 本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0013] 一種改性活性炭的制備方法，包括以下操作步驟：
[0014] (1)活性炭預(yù)處理：篩選出粒徑為60?120目的活性炭，用洗滌水在20?30°C條 件下洗滌2?8次；
[0015] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?15%的氧化劑溶液 中進(jìn)行氧化處理12?24小時，氧化劑溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的3?8倍；
[0016] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在90?110°C溫度下進(jìn)行恒溫干燥12?24 小時；
[0017] (4)改性：將步驟（3)干燥后的活性炭浸泡在含有金屬離子的可溶性化合物溶液 中，在20?30°C條件下改性4?8小時；
[0018] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在20?30°C條件下晾干，然后在300? 600°C條件下焙燒3?7小時得到改性的活性炭。
[0019] 步驟（1)所述的活性炭為顆粒狀活性炭，所述的洗滌水為蒸餾水。
[0020] 步驟⑵所述的氧化劑優(yōu)選Η202、ΗΝ03或H 2S04。
[0021] 步驟（2)所述的氧化處理是在搖床中震蕩的條件下，溫度為20?30°C條件下進(jìn) 行。
[0022] 步驟（3)所述的恒溫干燥優(yōu)選在真空條件下進(jìn)行恒溫干燥。
[0023] 步驟⑷所述的金屬離子優(yōu)選Mo6+、Co2+、Cr 3+、Cd2+或Mn2+ ;金屬離子的質(zhì)量 為活性炭質(zhì)量的3%?6%。
[0024] 步驟（5)所述的焙燒優(yōu)選在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行焙燒。
[0025] 步驟（5)所述的焙燒之前先在110°C條件下干燥6?12小時。
[0026] -種改性活性炭，由上述制備方法制備得到。
[0027] 上述改性活性炭在催化臭氧深度處理制漿造紙廢水中的應(yīng)用。
[0028] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0029] (1)本發(fā)明通過氧化劑的氧化處理可以提高活性炭表面含氧官能團(tuán)的數(shù)量和種 類，能增強(qiáng)活性炭對極性物質(zhì)的吸附能力，因而提高活性炭的吸附性能。
[0030] (2)本發(fā)明通過將改性后的活性炭進(jìn)行焙燒，可以活化重整活性炭的表面結(jié)構(gòu)，增 大比表面積，提高活性炭的催化活性。
[0031] (3)本發(fā)明所采用的氧化、焙燒工藝對活性炭表面的改善作用明顯，且機(jī)械強(qiáng)度 損失較小。
[0032] (4)本發(fā)明的制備方法操作簡單，所用原料簡單易得，對環(huán)境友好且成本低廉；本 發(fā)明的改性活性炭使用方便，用于催化臭氧深度處理制漿造紙廢水時可提高臭氧利用率， 節(jié)約廢水處理成本。
[0033] (6)采用本發(fā)明的改性活性炭催化臭氧深度處理經(jīng)過二級生化處理后的硫酸鹽木 楽漂白中段廢水（CODcr為100?140mg/L，色度為400?450mg/L)，CODcr去除率最高可 達(dá)58 %，色度去除率最高可達(dá)到97 %。

【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0035] 實施例1
[0036] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0037] (1)活性炭預(yù)處理：用60目的過濾網(wǎng)篩分5次，篩選出粒徑為60目的活性炭50g， 用蒸餾水在20°C條件下洗滌5次；
[0038] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理12小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的3倍；
[0039] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在90°C溫度下進(jìn)行恒溫干燥12小時；
[0040] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Mo6+的硝酸鹽溶液中，在20°C條 件下改性4小時，Mo 6+的凈含量為活性炭質(zhì)量的3% ;
[0041] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在20°C條件下晾干，然后在300°C條件下焙 燒3小時得到改性的活性炭。
[0042] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到43%，色度的去除率由82 %提 聞到91 %。
[0043] 實施例2
[0044] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0045] (1)活性炭預(yù)處理：用80目的過濾網(wǎng)篩分10次，篩選出粒徑為80目的活性炭50g， 用蒸餾水在25 °C條件下洗滌3次；
[0046] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理24小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的8倍；
[0047] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在100°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥12小時；
[0048] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Mo6+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性5小時，Mo 6+的凈含量為活性炭質(zhì)量的6% ;
[0049] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在20°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥8h，最后在400°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
[0050] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到48%，色度的去除率由82 %提 聞到95 %。
[0051] 實施例3
[0052] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0053] (1)活性炭預(yù)處理：用100目的過濾網(wǎng)篩分10次，篩選出粒徑為100目的活性炭 50g，用蒸餾水在25°C條件下洗滌6次；
[0054] (2)氧化：將步驟⑴預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理18小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的4倍；
[0055] (3)干燥：將步驟⑵氧化后的活性炭在90°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥12小時；
[0056] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Co2+的硝酸鹽溶液中，在20°C條 件下改性6小時，Co 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的4% ;
[0057] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在20°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥6h，最后在350°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒5小時得到改性的活性炭。
[0058] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到45%，色度的去除率由82 %提 聞到93 %。
[0059] 實施例4
[0060] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0061] (1)活性炭預(yù)處理：用80目的過濾網(wǎng)篩分8次，篩選出粒徑為80目的活性炭50g， 用蒸餾水在25 °C條件下洗滌7次；
[0062] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理24小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的7倍；
[0063] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在100°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥24小時；
[0064] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Co2+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性8小時，Co 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的5% ;
[0065] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在25°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥8h，最后在500°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒5小時得到改性的活性炭。
[0066] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到50%，色度的去除率由82 %提 聞到96 %。
[0067] 實施例5
[0068] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0069] (1)活性炭預(yù)處理：用120目的過濾網(wǎng)篩分8次，篩選出粒徑為120目的活性炭 50g，用蒸餾水在30°C條件下洗滌6次；
[0070] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理12小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的3倍；
[0071] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在110°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥12小時；
[0072] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Cr3+的硝酸鹽溶液中，在20°C條 件下改性5小時，Cr 3+的凈含量為活性炭質(zhì)量的4% ;
[0073] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在20°C條件下24h晾干，然后升溫至110°C 干燥6h，最后在500°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒6小時得到改性的活性炭。
[0074] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到44%，色度的去除率由82 %提 聞到93 %。
[0075] 實施例6
[0076] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0077] (1)活性炭預(yù)處理：用80目的過濾網(wǎng)篩分9次，篩選出粒徑為80目的活性炭50g， 用蒸餾水在25 °C條件下洗滌6次；
[0078] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理24小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的7倍；
[0079] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在100°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥12小時；
[0080] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Cr3+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性5小時，Cr 3+的凈含量為活性炭質(zhì)量的6% ;
[0081] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在25°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥8h，最后在450°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
[0082] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32%提高到51%，色度的去除率由82%提 聞到95 %。
[0083] 實施例7
[0084] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0085] (1)活性炭預(yù)處理：用60目的過濾網(wǎng)篩分7次，篩選出粒徑為60目的活性炭50g， 用蒸餾水在20°C條件下洗滌6次；
[0086] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的雙氧水溶液中，在 溫度為20°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理12小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的4倍；
[0087] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在100°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥12小時；
[0088] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Cd2+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性4小時，Cd 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的3% ;
[0089] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在25°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥6h，最后在550°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
[0090] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改 性的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到45%，色度的去除率由82% 提1?到94%。
[0091] 實施例8
[0092] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0093] (1)活性炭預(yù)處理：用80目的過濾網(wǎng)篩分10次，篩選出粒徑為80目的活性炭50g， 用蒸餾水在25 °C條件下洗滌7次；
[0094] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理24小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的8倍；
[0095] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在100°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥18小時；
[0096] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Cd2+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性5小時，Cd 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的5% ;
[0097] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在25°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥8h，最后在450°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
[0098] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到52%，色度的去除率由82 %提 聞到97 %。
[0099] 實施例9
[0100] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0101] ⑴活性炭預(yù)處理：用80目的過濾網(wǎng)篩分10次，篩選出粒徑為80目的活性炭50g， 用蒸餾水在25 °C條件下洗滌7次；
[0102] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的ΗΝ03溶液中，在溫 度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理24小時，ΗΝ0 3溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的8倍；
[0103] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在l〇〇°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥18小時；
[0104] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Mn2+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性5小時，Mn 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的4% ;
[0105] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在25°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥8h，最后在450°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
[0106] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到46%，色度的去除率由82 %提 聞到93 %。
[0107] 實施例10
[0108] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0109] (1)活性炭預(yù)處理：用80目的過濾網(wǎng)篩分10次，篩選出粒徑為80目的活性炭50g， 用蒸餾水在25 °C條件下洗滌7次；
[0110] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的ΗΝ03溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理24小時，ΗΝ03溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的8倍；
[0111] ⑶干燥：將步驟⑵氧化后的活性炭在100°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥24小時；
[0112] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Mn2+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性5小時，Mn 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的5% ;
[0113] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在25°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥8h，最后在450°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
[0114] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到50%，色度的去除率由82 %提 聞到94%。
[0115] 實施例11
[0116] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0117] (1)活性炭預(yù)處理：用80目的過濾網(wǎng)篩分10次，篩選出粒徑為80目的活性炭50g， 用蒸餾水在25 °C條件下洗滌7次；
[0118] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10^^^H2S0 4溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理24小時，H2S04溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的8倍；
[0119] (3)干燥：將步驟⑵氧化后的活性炭在l〇〇°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥18小時；
[0120] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Mn2+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性5小時，Mn 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的3% ;
[0121] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在25°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥8h，最后在450°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
[0122] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到42%，色度的去除率由82 %提 聞到91 %。
[0123] 實施例12
[0124] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0125] (1)活性炭預(yù)處理：用80目的過濾網(wǎng)篩分10次，篩選出粒徑為80目的活性炭50g， 用蒸餾水在25 °C條件下洗滌7次；
[0126] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的H2S0 4溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理24小時，H2S04溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的8倍；
[0127] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在100°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥24小時；
[0128] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Mn2+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性5小時，Mn 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的5% ;
[0129] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在25°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥8h，最后在450°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
[0130] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32 %提高到48%，色度的去除率由82 %提 聞到93 %。
[0131] 實施例13
[0132] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0133] (1)活性炭預(yù)處理：用60目的過濾網(wǎng)篩分5次，篩選出粒徑為60目的活性炭50g， 用蒸餾水在20°C條件下洗滌5次；
[0134] (2)氧化：將步驟⑴預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理12小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的3倍；
[0135] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在90°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥12小時；
[0136] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Mn2+的硝酸鹽溶液中，在20°C條 件下改性4小時，Mn 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的3% ;
[0137] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在20°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥6h，最后在300°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒3小時得到改性的活性炭。
[0138] 本實施例的改性活性炭用于催化臭氧處理硫酸鹽木漿漂白中段廢水，并與未改性 的活性炭進(jìn)行對比，結(jié)果顯示CODcr的去除率由32%提高到51%，色度的去除率由82%提 聞到94%。
[0139] 實施例14
[0140] 本實施例的一種改性活性炭的制備方法，具體制備步驟如下：
[0141] (1)活性炭預(yù)處理：用100目的過濾網(wǎng)篩分7次，篩選出粒徑為100目的活性炭 50g，用蒸餾水在25°C條件下洗滌5次；
[0142] (2)氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的雙氧水溶液中，在 溫度為25°C搖床震蕩條件下進(jìn)行氧化處理18小時，雙氧水溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的4倍；
[0143] (3)干燥：將步驟（2)氧化后的活性炭在100°C真空條件下進(jìn)行恒溫干燥12小時；
[0144] (4)改性：將步驟⑶干燥后的活性炭浸泡在含有Mn2+的硝酸鹽溶液中，在25°C條 件下改性4小時，Mn 2+的凈含量為活性炭質(zhì)量的4% ;
[0145] (5)焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在20°C條件下12h晾干，然后升溫至110°C 干燥6h，最后在400°C氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下焙燒4小時得到改性的活性炭。
【權(quán)利要求】
1. 一種改性活性炭的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟： (1) 活性炭預(yù)處理：篩選出粒徑為60?120目的活性炭，用洗滌水在20?30°C條件下 洗滌2?8次； (2) 氧化：將步驟（1)預(yù)處理后的活性炭放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5?15%的氧化劑溶液中進(jìn) 行氧化處理12?24小時，氧化劑溶液質(zhì)量為活性炭質(zhì)量的3?8倍； ⑶干燥：將步驟⑵氧化后的活性炭在90?110°C溫度下進(jìn)行恒溫干燥12?24小 時； (4) 改性：將步驟（3)干燥后的活性炭浸泡在含有金屬離子的可溶性化合物溶液中，在 20?30°C條件下改性4?8小時； (5) 焙燒：將步驟（4)改性后的活性炭在20?30°C條件下晾干，然后在300?600°C 條件下焙燒3?7小時得到改性的活性炭。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭的制備方法，其特征在于：所述的活性炭為 顆粒狀活性炭，所述的洗滌水為蒸餾水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭的制備方法，其特征在于：所述的氧化劑為 H202,HN〇3^H2S04〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭的制備方法，其特征在于：步驟（2)所述的 氧化處理是在搖床中震蕩的條件下，溫度為20?30°C條件下進(jìn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭的制備方法，其特征在于：步驟（3)所述的 恒溫干燥是指在真空條件下進(jìn)行恒溫干燥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭的制備方法，其特征在于：步驟（4)所述的 金屬離子為Mo6+、Co 2+、Cr3+、Cd2+或Mn2+;金屬離子的含量為活性炭質(zhì)量的3%?6%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭的制備方法，其特征在于：所述的焙燒是指 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行焙燒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性活性炭的制備方法，其特征在于：步驟（5)所述的 焙燒之前先在ll〇°C條件下干燥6?12小時。
9. 一種改性活性炭，其特征在于：通過權(quán)利要求1?8任一項所述的制備方法制備得 到。
10. 權(quán)利要求9所述的改性活性炭在催化臭氧深度處理制漿造紙廢水中的應(yīng)用。
【文檔編號】B01J21/18GK104084185SQ201410310685
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】楊仁黨, 程崢, 楊飛 申請人:華南理工大學(xué)