吸附印染廢水中染料 “生物炭”變身廢水處理利器

中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能所吳正巖和張嘉團(tuán)隊(duì)，近日利用固體廢物赤泥和玉米秸稈研制出一種新型功能化生物炭，并將其應(yīng)用于酸性印染廢水的治理工作。他們的相關(guān)成果已在環(huán)境科學(xué)工程領(lǐng)域核心期刊《清潔生產(chǎn)雜志》發(fā)表。

印染廢水是加工棉、麻、化學(xué)纖維及其混紡產(chǎn)品為主的印染廠排出的。每印染加工一噸紡織品耗水一兩百噸，其中80—90%成為廢水。紡織印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一。

赤泥是鋁冶煉工業(yè)中產(chǎn)生的一種堿性工業(yè)固體廢物，大多被堆積儲(chǔ)存在鋁土礦廢渣處置基地中，對(duì)周邊的土壤和水體也形成一定的危害。而玉米秸稈也是一種農(nóng)業(yè)固體廢物，具有量大價(jià)廉的特點(diǎn)。

“針對(duì)這兩種常見的固體廢物，我們課題組采用二者混合熱解的方法，制備出一種新型‘生物炭’，并將其應(yīng)用于酸性印染廢水的處理。”中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研究員、安徽省環(huán)境毒理與污染控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任吳正巖告訴記者，之所以采用熱解制備方法，是因?yàn)槠渥畲髢?yōu)勢(shì)就是原料優(yōu)勢(shì)。通過研究發(fā)現(xiàn)，在700℃的赤泥中，碳酸鈣分解生成了氧化鈣，玉米秸稈產(chǎn)生了多孔結(jié)構(gòu)，使功能生物炭復(fù)合材料具有去除水中染料的能力，這就表明功能生物炭復(fù)合材料可用于中和酸性廢水。

吳正巖表示，制備過程中的熱解溫度很關(guān)鍵，通過熱解法制備，得到了一種功能生物炭復(fù)合材料。

吳正巖解釋說，我們把這種功能生物炭復(fù)合材料簡(jiǎn)稱為生物炭。生物炭不但可吸附印染廢水中的染料，同時(shí)由于其本身具有磁性，使用完畢后可進(jìn)行磁回收，避免了對(duì)環(huán)境的二次污染。此外，該材料還有較強(qiáng)的堿性，在處理酸性印染廢水的過程中，既可中和廢水的酸性，又可消除材料本身的堿性。

這種熱解方法制備的生物炭操作過程簡(jiǎn)單、成本低廉，只需要一步就可以直接完成制備，制備時(shí)間短，主體材料制備過程僅為3個(gè)小時(shí)左右。(吳長(zhǎng)鋒)

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