本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性生物質(zhì)炭及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)炭是生物質(zhì)在缺氧高溫條件下熱解產(chǎn)生的富碳、小顆粒多孔材料，表面帶有大量電荷，能夠吸附水環(huán)境中的重金屬和有機(jī)污染物，稻殼作為一種產(chǎn)量巨大的農(nóng)業(yè)廢棄物，利用其制備生物質(zhì)炭在廢水處理領(lǐng)域有很大的應(yīng)用潛力?，F(xiàn)有技術(shù)主要利用生物質(zhì)炭比表面積大，孔隙結(jié)構(gòu)豐富、以及表面官能團(tuán)能與水中污染物進(jìn)行離子交換的特點(diǎn)去除水中污染物。由于水中污染物種類多、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求高，一般的生物質(zhì)炭表面基團(tuán)調(diào)節(jié)范圍窄，吸附選擇性較差；生物質(zhì)炭雖然比表面積大，但是孔隙結(jié)構(gòu)微孔比例較大，中、大孔比例較少，不利于吸附結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子物質(zhì)；生物質(zhì)炭表面親水基團(tuán)比例少，表現(xiàn)為疏水性，在水中的分散性不好。

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)生物質(zhì)炭改性的方法較多，比如：“用H₃PO₄表面改性處理生物質(zhì)環(huán)境吸附材料的方法“(申請(qǐng)?zhí)枮?00910234388.0)公開了一種用H₃PO₄改性黃豆秸稈生物質(zhì)炭的方法。“一種提高生物質(zhì)炭吸附性能的改性方法”(申請(qǐng)?zhí)枮?01210463120.6)公開了一種通過紫外光源輻射改性松木、秸稈、果殼等生物質(zhì)原料的方法?！耙环N改性活性炭的制備方法及改性活性炭的應(yīng)用”(申請(qǐng)?zhí)枮?01510453112.7)公開了一種使用硝酸銅浸漬同時(shí)超聲波處理、然后微波加熱改性廢棄活性炭的方法?！颁X改性秸稈生物質(zhì)炭及其制備方法和在去除水體中砷的應(yīng)用”(申請(qǐng)?zhí)枮?01210400629.6)公開了一種采用0.6mol/L的鋁溶液浸漬后堿化農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)炭的方法。這類改性方法一定程度上增加了生物質(zhì)炭的孔徑和比表面積，改善了生物質(zhì)炭的表面活性和吸附的選擇性，但是僅限于在生物質(zhì)炭本身結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改善，不能有效增強(qiáng)生物質(zhì)炭在水中的分散性和生物質(zhì)炭的吸附官能團(tuán)數(shù)量，進(jìn)而影響了生物質(zhì)炭對(duì)水中污染物的吸附去除。采用表面活性劑對(duì)活性炭進(jìn)行改性主要是基于表面活性劑可以提高生物質(zhì)炭的親水性，改變生物質(zhì)炭的表面電荷特性，如“一種陽離子表面活性劑改性活性炭的改性方法及應(yīng)用”(申請(qǐng)?zhí)枮?01310713297.1)公開了一種將活性炭酸洗、15MHz輝光(射頻)氮等離子體預(yù)處理后的活性炭與陽離子表面活性炭改性，并應(yīng)用于流化床和固定床處理含溴酸根離子廢水的方法?！耙环N添加表面活性劑進(jìn)行改性的活性炭濾料及其制備方法”(申請(qǐng)?zhí)枮?01410639829.6)公開了一種添加十六烷基溴化吡啶、蒙脫土等對(duì)活性炭進(jìn)行改性，并應(yīng)用于空氣中污染物質(zhì)的方法。“一種摻雜表面活性炭制備活性炭的方法”(申請(qǐng)?zhí)枮?01410632737.5)公開了一種以滸苔為活性炭前驅(qū)體，經(jīng)磷酸酸化后采用表面活性炭進(jìn)行改性并應(yīng)用于水中重金屬離子吸附的方法。采用表面活性劑改性能夠增加生物質(zhì)炭在水中的分散性、增強(qiáng)對(duì)目標(biāo)污染物的吸附選擇性。但是現(xiàn)有的改性主要是選用分子結(jié)構(gòu)較小的季銨鹽類陽離子表面活性劑，引入的含氧官能團(tuán)有限，對(duì)增加活性炭的吸附位點(diǎn)作用并不明顯。為此探索能夠有效增加生物質(zhì)炭吸附位點(diǎn)的方法對(duì)生物質(zhì)炭進(jìn)行改性成為有待解決的問題。

腐殖酸是一種來源廣泛的無定型有機(jī)高分子化合物，表現(xiàn)為“海綿狀”結(jié)構(gòu)、具有較高的膨潤(rùn)性。分子中含有的大量羧基、羥基、羰基、環(huán)氧基等活性官能團(tuán)，使其具有較強(qiáng)的反應(yīng)性，能夠與金屬離子絡(luò)合反應(yīng)，形成比較穩(wěn)定的物質(zhì)。《一種銅銀改性活性炭吸附劑及其制備方法》(申請(qǐng)?zhí)枮?01310387478.X)公開了一種在改性活性炭的過程中添加腐殖酸來絡(luò)合水中的重金屬離子的方法；《一種殼聚糖/腐植酸修飾的磁性吸附劑去除廢水中鉛的方法》(申請(qǐng)?zhí)枮?01410239053.9)公開了一種腐植酸修飾的磁性吸附劑的制備方法，腐植酸能夠增加吸附劑的吸附位點(diǎn)，增大了殼聚糖的吸附容量。

上文中提到，生物質(zhì)炭雖然比表面積大，但是孔隙結(jié)構(gòu)微孔比例較大，中、大孔比例較少，不利于吸附結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子物質(zhì)，因此，如何將腐植酸應(yīng)用于生物質(zhì)炭的改性，并且實(shí)現(xiàn)大分子結(jié)構(gòu)的腐植酸在小孔隙的生物質(zhì)炭表面形成穩(wěn)定的負(fù)載，利用腐植酸的引入增加生物質(zhì)炭吸附位點(diǎn)，在是本申請(qǐng)面臨的技術(shù)難題。

另外，在含酚工業(yè)廢水處理過程中，通常采用絮凝和吸附的處理方法。但是絮凝劑處理廢水過程中往往存在絮凝劑消耗量大、過濾困難、脫色效果差、新增大量廢渣等問題。為此有必要探索一種降低絮凝劑消耗量、縮短處理時(shí)間并減少廢渣的含酚工業(yè)廢水處理工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種吸附容量大、吸附穩(wěn)定性高、在水中分散性好的改性生物質(zhì)炭，還相應(yīng)提供一種上述的改性生物質(zhì)炭的制備方法及在處理含酚工業(yè)廢水中的應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種改性生物質(zhì)炭，所述改性生物質(zhì)炭由酸改性的生物質(zhì)炭經(jīng)膠束體系浸漬所得，所述膠束體系由陰離子生物表面活性劑、陽離子化學(xué)表面活性劑和腐殖酸溶液組成。

上述的改性生物質(zhì)炭，優(yōu)選的，所述陰離子生物表面活性劑為鼠李糖脂；所述陽離子化學(xué)表面活性劑為季銨鹽類表面活性劑。

上述的改性生物質(zhì)炭，優(yōu)選的，所述季銨鹽類表面活性劑包括十六烷基三甲基溴化銨。

上述的改性生物質(zhì)炭，優(yōu)選的，所述生物質(zhì)炭由稻殼、椰殼和木屑混合后經(jīng)炭化所得。

作為一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種改性生物質(zhì)炭的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備生物質(zhì)炭：將稻殼、椰殼和木屑混合后炭化，得生物質(zhì)炭；

(2)制備酸改性的生物質(zhì)炭：將步驟(1)所得的生物質(zhì)炭置于鹽酸溶液中浸泡，過濾，得酸改性的生物質(zhì)炭；

(3)制備膠束改性的生物質(zhì)炭：將陰離子生物表面活性劑溶液、陽離子化學(xué)表面活性劑溶液和腐殖酸溶液混合，攪拌，得膠束體系；將步驟(2)所得的酸改性后的生物質(zhì)炭置于所述膠束體系中浸漬，過濾，干燥，得改性生物質(zhì)炭。

上述的改性生物質(zhì)炭的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述稻殼、椰殼和木屑的質(zhì)量比為100～110∶3～5∶8～15；所述炭化溫度為400～600℃，炭化時(shí)間為4～6h，炭化環(huán)境為氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛。

上述的改性生物質(zhì)炭的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述陰離子生物表面活性劑溶液為鼠李糖脂溶液，所述陽離子化學(xué)表面活性劑溶液為十六烷基三甲基溴化銨溶液；所述鼠李糖脂溶液中鼠李糖脂的濃度為80～100mmol/L，所述十六烷基三甲基溴化銨溶液中十六烷基三甲基溴化銨的濃度為80～100mmol/L，所述腐殖酸溶液中腐殖酸的濃度為50～100mmol/L，所述鼠李糖脂溶液、陽離子化學(xué)表面活性劑溶液和腐殖酸溶液的體積比為1∶5～7∶12～20。

上述的改性生物質(zhì)炭的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述生物質(zhì)炭與所述膠束體系的比例為0.06～0.1g∶1ml，浸漬時(shí)間為8～12h。

上述的改性生物質(zhì)炭的制備方法，進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，所述鹽酸溶液中鹽酸濃度為1mol/L，浸泡時(shí)間為1h。

作為一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的改性生物質(zhì)炭上述的改性生物質(zhì)炭的制備方法所制備的改性生物質(zhì)炭在處理工業(yè)廢水中的應(yīng)用。

上述的應(yīng)用，優(yōu)選的，所述應(yīng)用為處理工業(yè)廢水中的酚的應(yīng)用，包括以下步驟：在酸性環(huán)境下，先后往工業(yè)廢水中加入鐵鹽絮凝劑和生物質(zhì)炭，攪拌后調(diào)節(jié)pH值至7～8，攪拌靜置后過濾，分離出濾渣。

上述的應(yīng)用，進(jìn)一步地，所述的鐵鹽絮凝劑包括氯化鐵、硫酸鐵或硫酸亞鐵中的一種或多種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭，采用生物表面活性劑、化學(xué)表面活性劑、腐殖酸構(gòu)建的膠束體系結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠在生物質(zhì)炭表面形成穩(wěn)定負(fù)載，利用生物表面活性劑分子和腐植酸表面含氧官能團(tuán)豐富，并且腐殖酸具有多孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為有機(jī)物提供更多的吸附位點(diǎn)，改變了生物質(zhì)炭的表面的疏水性和生物質(zhì)炭在水中的分散性。制備改性生物質(zhì)炭的原料均為農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物或工業(yè)常用品，通過本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)變廢為寶；由于吸附性能優(yōu)越、原材料成本便宜，因此可大幅降低工業(yè)廢水的處理成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

2、本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭，進(jìn)一步地，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)屬于季銨鹽類表面活性劑，分子結(jié)構(gòu)較小，能夠在生物質(zhì)炭與生物表面活性劑鼠李糖脂和腐植酸之間架橋，在生物質(zhì)炭表面形成多分子層吸附，既引入了大量的吸附位點(diǎn)，增加了吸附容量和吸附穩(wěn)定性，又增加生物質(zhì)炭在水中的分散性。

3、本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭，進(jìn)一步地，選用的生物質(zhì)是以稻殼為基質(zhì)，引入椰殼、木屑等具有特殊結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)，利用椰殼和木屑炭化后孔徑較大，并且表面酸性基團(tuán)含量較高的特點(diǎn)增加了生物質(zhì)炭中大中孔徑和含氧官能團(tuán)比例，為膠束提供更多的負(fù)載位點(diǎn)。

4、本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭的應(yīng)用，將改性生物質(zhì)炭與鐵鹽絮凝劑復(fù)合使用，實(shí)現(xiàn)了吸附、絮凝的一體化，通過改性生物質(zhì)炭與絮凝劑離子發(fā)生絡(luò)合作用，促進(jìn)生物質(zhì)炭與絮凝劑的架橋聯(lián)結(jié)而形成更大的絮體，絮體通過卷掃去除更多的水中微小顆粒物，提高水處理劑的絮凝效果，加快了絮凝過程的沉降速度和絮凝后的過濾速度，縮短了處理工藝時(shí)間和減少了廢渣量，并且廢渣熱值高，經(jīng)焚燒后無毒無害，還可用于其他廢水處理或填埋。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中各酸改性的生物質(zhì)炭吸附能力對(duì)比圖。

圖2為實(shí)施例1編號(hào)(3)的酸改性后的生物質(zhì)炭、實(shí)施例2～5的改性生物質(zhì)炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附等溫線對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

酸改性的生物質(zhì)炭的吸附量測(cè)定

酸改性的生物質(zhì)炭的制備方法包括以下步驟：

(1)制備生物質(zhì)炭

將從農(nóng)村收集到的稻殼、椰殼、木屑破碎，按照稻殼、椰殼和木屑的質(zhì)量比為100～110∶3～5∶8～15混合，本實(shí)施例具體選定了六個(gè)質(zhì)量比，分別為100∶3∶8、100∶5∶8、110∶3∶8、110∶5∶8、110∶3∶15和110∶5∶15，洗凈、風(fēng)干，在真空/氣氛管式電爐中于400℃和氮?dú)獗Ｗo(hù)下炭化4h，冷卻后得到6種生物質(zhì)炭。

(2)制備酸改性的生物質(zhì)炭

分別稱取100g的上述6種生物質(zhì)炭置于反應(yīng)容器中，加入1L濃度為1mol/L的鹽酸溶液，超聲浸泡1h。過濾分離，收集酸液循環(huán)回用。用蒸餾水洗滌過濾物后再過濾分離，得到濾餅，回收酸廢液。濾餅在80℃條件下干燥6h，研磨后過100目篩，得到6種酸改性的生物質(zhì)炭，分別編號(hào)為(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)。

酸改性的生物質(zhì)炭的吸附量測(cè)定

配制亞甲基藍(lán)試劑標(biāo)準(zhǔn)溶液，在25℃、665nm波長(zhǎng)測(cè)定吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

在5組(組1、組2、組3、組4和組5，每組各含6個(gè)錐形瓶)中分別加入100mL的亞甲基藍(lán)溶液，其中，組1中亞甲基藍(lán)濃度為5mg/L，組2中亞甲基藍(lán)濃度為10mg/L，組3中亞甲基藍(lán)濃度為15mg/L，組4中亞甲基藍(lán)濃度為20mg/L，組5中亞甲基藍(lán)濃度為25mg/L。

分別稱取5組(組A、組B、組C、組D和組E，每組各6個(gè)樣品)共30個(gè)樣品，每組的6個(gè)樣品分別為上述6種酸改性的生物質(zhì)炭，每個(gè)樣品均稱重3g，將組A的6個(gè)樣品分別加入組1的6個(gè)亞甲基藍(lán)溶液中，將組B的6個(gè)樣品分別加入組2的6個(gè)亞甲基藍(lán)溶液中，以此類推。在恒溫(25℃)振蕩器中連續(xù)振蕩5h，使生物質(zhì)炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附達(dá)到平衡。

離心分離生物質(zhì)炭與溶液，在665nm波長(zhǎng)下分光光度計(jì)上測(cè)定溶液吸光度，得到平衡濃度。如圖1所示，為本實(shí)施例中各酸改性的生物質(zhì)炭吸附能力對(duì)比關(guān)系曲線，由圖可知，當(dāng)?shù)練?、椰殼、木屑的質(zhì)量比為110∶5∶8時(shí)也即編號(hào)(3)的酸改性的生物質(zhì)炭的吸附能力最強(qiáng)。

實(shí)施例2：

一種本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭，由酸改性的生物質(zhì)炭經(jīng)膠束體系浸漬所得，膠束體系由陰離子生物表面活性劑、陽離子化學(xué)表面活性劑和腐殖酸溶液組成。

本實(shí)施例中，陰離子生物表面活性劑為鼠李糖脂；陽離子化學(xué)表面活性劑為季銨鹽類表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨。

本實(shí)施例中，生物質(zhì)炭由稻殼、椰殼和木屑混合后經(jīng)炭化所得。

一種本實(shí)施例的改性生物質(zhì)炭的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備生物質(zhì)炭

將從農(nóng)村收集到的稻殼、椰殼、木屑破碎，按照稻殼、椰殼和木屑的質(zhì)量比為110∶5∶8混合，洗凈、風(fēng)干，在真空/氣氛管式電爐中于400℃和氮?dú)獗Ｗo(hù)下炭化4h，冷卻后得到生物質(zhì)炭。

(2)制備酸改性的生物質(zhì)炭

稱取100g步驟(1)所得的生物質(zhì)炭置于反應(yīng)容器中，加入1L濃度為1mol/L的鹽酸溶液，超聲浸泡1h。過濾分離，收集酸液循環(huán)回用。用蒸餾水洗滌過濾物后再過濾分離，得到濾餅，回收酸廢液。濾餅在80℃條件下干燥6h，研磨后過100目篩，得到酸改性的生物質(zhì)炭。

(3)配制膠束體系

取55g鼠李糖脂于1L容量瓶定容，超聲溶解至溶液澄清，得到鼠李糖脂濃度為100mmol/L的鼠李糖脂溶液；取36.4gCTAB于1L容量瓶定容，超聲溶解至溶液澄清，得到CTAB濃度為100mmol/L的CTAB溶液；取300g的腐植酸于1L容量瓶定容，超聲溶解，得到腐植酸濃度為100mmol/L的腐植酸溶液；將上述的鼠李糖脂溶液、CTAB溶液和腐植酸溶液按照體積比為1∶5∶20配制成混合液，震蕩1h，使混合均勻，得到均勻的膠束體系。

(4)制備改性生物質(zhì)炭

將步驟(2)所得的酸改性后的生物質(zhì)炭置于反應(yīng)容器中，按照酸改性后的生物質(zhì)炭與膠束體系的比值為0.1g∶1mL加入步驟(3)所得的膠束體系，浸漬12h，然后過濾分離，改性膠束溶液循環(huán)回用。濾餅在80℃條件下干燥6h，研磨后過100目篩，制得干燥的改性生物質(zhì)炭，編號(hào)為Ⅰ。

實(shí)施例3：

一種本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭，由酸改性的生物質(zhì)炭經(jīng)膠束體系浸漬所得，膠束體系由陰離子生物表面活性劑、陽離子化學(xué)表面活性劑和腐殖酸溶液組成。

本實(shí)施例中，陰離子生物表面活性劑為鼠李糖脂；陽離子化學(xué)表面活性劑為季銨鹽類表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨。

本實(shí)施例中，生物質(zhì)炭由稻殼、椰殼和木屑混合后經(jīng)炭化所得。

一種本實(shí)施例的改性生物質(zhì)炭的制備方法，與實(shí)施例2的制備方法基本相同，區(qū)別僅在于步驟(3)中鼠李糖脂溶液、CTAB溶液和腐植酸溶液的體積比為1∶6∶20。制得的改性生物質(zhì)炭編號(hào)為Ⅱ。

實(shí)施例4：

一種本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭，由酸改性的生物質(zhì)炭經(jīng)膠束體系浸漬所得，膠束體系由陰離子生物表面活性劑、陽離子化學(xué)表面活性劑和腐殖酸溶液組成。

本實(shí)施例中，陰離子生物表面活性劑為鼠李糖脂；陽離子化學(xué)表面活性劑為季銨鹽類表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨。

本實(shí)施例中，生物質(zhì)炭由稻殼、椰殼和木屑混合后經(jīng)炭化所得。

一種本實(shí)施例的改性生物質(zhì)炭的制備方法，與實(shí)施例2的制備方法基本相同，區(qū)別僅在于步驟(3)中鼠李糖脂溶液、CTAB溶液和腐植酸溶液的體積比為1∶7∶20。制得的改性生物質(zhì)炭編號(hào)為Ⅲ。

實(shí)施例5：

一種本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭，由酸改性的生物質(zhì)炭經(jīng)膠束體系浸漬所得，膠束體系由陰離子生物表面活性劑、陽離子化學(xué)表面活性劑和腐殖酸溶液組成。

本實(shí)施例中，陰離子生物表面活性劑為鼠李糖脂；陽離子化學(xué)表面活性劑為季銨鹽類表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨。

本實(shí)施例中，生物質(zhì)炭由稻殼、椰殼和木屑混合后經(jīng)炭化所得。

一種本實(shí)施例的改性生物質(zhì)炭的制備方法，與實(shí)施例2的制備方法基本相同，區(qū)別僅在于步驟(3)中鼠李糖脂溶液、CTAB溶液和腐植酸溶液的體積比為1∶5∶12。制得的改性生物質(zhì)炭編號(hào)為Ⅳ。

實(shí)施例6：

一種本發(fā)明的改性生物質(zhì)炭，由酸改性的生物質(zhì)炭經(jīng)膠束體系浸漬所得，膠束體系由陰離子生物表面活性劑、陽離子化學(xué)表面活性劑和腐殖酸溶液組成。

本實(shí)施例中，陰離子生物表面活性劑為鼠李糖脂；陽離子化學(xué)表面活性劑為季銨鹽類表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨。

本實(shí)施例中，生物質(zhì)炭由稻殼、椰殼和木屑混合后經(jīng)炭化所得。

一種本實(shí)施例的改性生物質(zhì)炭的制備方法，與實(shí)施例2的制備方法基本相同，區(qū)別僅在于步驟(3)中鼠李糖脂溶液、CTAB溶液和腐植酸溶液的體積比為1∶7∶12。制得的改性生物質(zhì)炭編號(hào)為Ⅴ。

實(shí)施例7：

改性生物質(zhì)炭的吸附量測(cè)定

配制亞甲基藍(lán)試劑標(biāo)準(zhǔn)溶液，在25℃、665nm波長(zhǎng)測(cè)定吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

在5組(組1、組2、組3、組4和組5，每組各含6個(gè)錐形瓶)中分別加入100mL的亞甲基藍(lán)溶液，其中，組1中亞甲基藍(lán)濃度為5mg/L，組2中亞甲基藍(lán)濃度為10mg/L，組3中亞甲基藍(lán)濃度為15mg/L，組4中亞甲基藍(lán)濃度為20mg/L，組5中亞甲基藍(lán)濃度為25mg/L。

分別稱取5組(組A、組B、組C、組D和組E，每組各6個(gè)樣品)共30個(gè)樣品，每組的6個(gè)樣品分別為實(shí)施例1編號(hào)(3)的酸改性的生物質(zhì)炭、實(shí)施例2～5的改性生物質(zhì)炭，每個(gè)樣品均稱重3g。將組A的6個(gè)樣品分別加入組1的6個(gè)亞甲基藍(lán)溶液中，將組B的6個(gè)樣品分別加入組2的6個(gè)亞甲基藍(lán)溶液中，依此類推。在恒溫(25℃)振蕩器中連續(xù)振蕩5h，使酸改性的生物質(zhì)炭、改性生物質(zhì)炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附達(dá)到平衡。

離心分離改性生物質(zhì)炭與溶液，在665nm波長(zhǎng)下分光光度計(jì)上測(cè)定溶液吸光度，得到平衡濃度。如圖2所示，可以看出實(shí)施例4(鼠李糖脂溶液、CTAB溶液、腐植酸的體積比為1∶7∶20)的改性生物質(zhì)炭的吸附能力最強(qiáng)(編號(hào)Ⅲ)。

實(shí)施例8：

改性生物質(zhì)炭與FeCl₃絮凝劑復(fù)合處理劑處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，依次加入絮凝劑FeCl₃溶液(FeCl₃質(zhì)量濃度為40％)，實(shí)施例4的改性生物質(zhì)炭，其中，F(xiàn)eCl₃溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為0.8％，改性生物質(zhì)炭與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為3％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離，廢水經(jīng)處理后無色、透明。過濾后濾渣風(fēng)干、焚燒，焚燒后得到少量的固體可用于其他廢水的處理。

對(duì)比例1：

酸改性的生物質(zhì)炭與FeCl₃絮凝劑復(fù)合處理劑處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，依次加入絮凝劑FeCl₃溶液(FeCl₃質(zhì)量濃度為40％)，實(shí)施例1編號(hào)(3)的酸改性的生物質(zhì)炭，其中，F(xiàn)eCl₃溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為2％，改性生物質(zhì)炭與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為3％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離。

對(duì)比例2：

FeCl₃單獨(dú)處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，加入絮凝劑FeCl₃溶液(FeCl₃質(zhì)量濃度為40％)，F(xiàn)eCl₃溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為4％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離。

表1改性前后生物質(zhì)炭對(duì)含酚工業(yè)廢水處理效果

采用改性生物質(zhì)炭與FeCl₃絮凝劑復(fù)合處理劑對(duì)工業(yè)含酚廢水進(jìn)行吸附絮凝處理后，COD去除率達(dá)到70％，揮發(fā)酚的去除率達(dá)到87.7％，脫色效果明顯，絮凝劑的使用量較酸改性的生物質(zhì)炭與FeCl₃絮凝劑復(fù)合處理劑使用時(shí)降低了60％，較單獨(dú)使用FeCl₃可減少80％的絮凝劑使用量。

實(shí)施例9：

改性生物質(zhì)炭與FeSO₄絮凝劑復(fù)合處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，依次加入絮凝劑FeSO₄溶液(FeSO₄質(zhì)量濃度為40％)，實(shí)施例4的改性生物質(zhì)炭，其中，F(xiàn)eSO₄溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為1.2％，改性生物質(zhì)炭與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為3％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離，廢水經(jīng)處理后無色、透明。過濾后濾渣風(fēng)干、焚燒，焚燒后得到少量的固體可用于其他廢水的處理。

對(duì)比例3：

未改性生物質(zhì)炭與FeSO₄絮凝劑復(fù)合處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，依次加入絮凝劑FeSO₄溶液(FeSO₄質(zhì)量濃度為40％)，實(shí)施例1編號(hào)(3)的酸改性的生物質(zhì)炭，其中，F(xiàn)eSO₄溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為3.5％，改性生物質(zhì)炭與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為3％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離。

對(duì)比例4：

FeSO₄單獨(dú)處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)廢水pH至4，加入絮凝劑FeSO₄溶液(FeSO₄質(zhì)量濃度為40％)，F(xiàn)eSO₄溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為4％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離。

表2改性前后生物質(zhì)炭對(duì)含酚工業(yè)廢水處理效果

采用改性生物質(zhì)炭與FeSO₄絮凝劑復(fù)合對(duì)工業(yè)含酚廢水進(jìn)行吸附絮凝處理后，對(duì)含酚廢水COD去除率達(dá)到65％，揮發(fā)酚的去除率達(dá)到85.6％，脫色效果明顯，絮凝劑的使用量較酸改性的生物質(zhì)炭與FeCl₃絮凝劑復(fù)合處理劑使用時(shí)降低了66％，較單獨(dú)使用FeSO₄可減少70％的絮凝劑使用量。

實(shí)施例10：

改性生物質(zhì)炭與Fe₂(SO₄)₃絮凝劑復(fù)合處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，依次加入絮凝劑Fe₂(SO₄)₃溶液(Fe₂(SO₄)₃質(zhì)量濃度為40％)，實(shí)施例4的改性生物質(zhì)炭，其中，F(xiàn)e₂(SO₄)₃溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為1％，改性生物質(zhì)炭與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為3％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離，廢水經(jīng)處理后無色、透明。過濾后濾渣風(fēng)干、焚燒，焚燒后得到少量的固體可用于其他廢水的處理。

對(duì)比例5：

未改性生物質(zhì)炭與Fe₂(SO₄)₃絮凝劑復(fù)合處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，依次加入絮凝劑Fe₂(SO₄)₃溶液(Fe₂(SO₄)₃質(zhì)量濃度為40％)，實(shí)施例1編號(hào)(3)的酸改性的生物質(zhì)炭，其中，F(xiàn)e₂(SO₄)₃溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為3％，改性生物質(zhì)炭與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為3％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離。

對(duì)比例6：

Fe₂(SO₄)₃單獨(dú)處理含酚工業(yè)廢水：

取含酚工業(yè)廢水100mL加入濃度為1mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)廢水pH至4，加入絮凝劑Fe₂(SO₄)₃溶液(Fe₂(SO₄)₃質(zhì)量濃度為40％)，F(xiàn)e₂(SO₄)₃溶液與工業(yè)廢水的質(zhì)量比為4％。常溫持續(xù)攪拌30min，加入質(zhì)量濃度為30％的NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH至7～8，攪拌10min，靜置30min，將混合液過濾分離。

表3改性前后生物質(zhì)炭對(duì)含酚工業(yè)廢水處理效果

采用改性的生物質(zhì)炭與Fe₂(SO₄)₃絮凝劑復(fù)合對(duì)工業(yè)含酚廢水進(jìn)行吸附絮凝處理后，對(duì)含酚廢水COD去除率達(dá)到67％，揮發(fā)酚的去除率達(dá)到86％，脫色效果明顯，絮凝劑的使用量較酸改性的生物質(zhì)炭與FeCl₃絮凝劑復(fù)合處理劑使用時(shí)降低了66％，較單獨(dú)使用Fe₂(SO₄)₃可減少75％的絮凝劑使用量。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例。凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)該指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下的改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。