【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污染环境中的高级氧化处理领域，涉及一种藻类的去除方法，具体涉及一种利用悬浮式三维生物炭复合材料激活过硫酸盐去除藻类的方法。
技术介绍
1、因为气候变化和水体富营养化愈发严重，藻华在全世界范围爆发且愈发严重和频繁，严重威胁了水生态系统和饮用水安全。蓝藻水华产生的有毒代谢物、味道、气味等对饮用水地处理产生了巨大挑战甚至危害人体健康和生态系统。其中，铜绿微囊藻是淡水生态系统大量繁殖地主要蓝藻之一，也是蓝藻水华的主要原因。由于蓝藻的静电斥力和空间位阻效应，传统的水处理过程难以有效去除藻细胞。化学氧化能够改变蓝藻地表面电荷，有效去除藻细胞，但可能产生严重的二次污染。因此开发高效且实用的藻华控制技术至关重要。
2、在废水处理中，高级氧化技术自诞生以来愈发受到人们的广泛关注。高级氧化技术可以在短时间内将痕量、持久性和不可生物降解的有机污染物降解为更小的分子甚至完全矿化。高级氧化技术降解有机污染物的关键是氧化剂，主要有臭氧、过硫酸盐、过氧化氢和高铁酸盐，其中，应用和研究最多的是过氧化氢和过硫酸盐。基于过氧化氢的芬顿系统应用较为广泛，但芬顿反应需要酸性条件，需要添加化学物质调节ph，产生大量铁泥。基于过硫酸盐的高级氧化技术(sr-aop)在更宽的ph范围有效，具有更高的氧化还原电位(2.5-3.1v)，产生更高的矿化率。因此，以过硫酸盐为氧化剂构建的高级氧化体系越来越受到人们的重视。
3、以过硫酸盐为氧化剂构建的高级氧化体系中，活化过硫酸盐的传统方法主要为加热、超声、紫外线照射和添加过度金属，但是这些方法对过
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、操作方便、成本低廉、处理效率高、应用范围广、重复利用率高、绿色环保、清洁无污染的利用悬浮式三维生物炭复合材料激活过硫酸盐去除藻类的方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。
3、一种利用悬浮式三维生物炭复合材料激活过硫酸盐去除藻类的方法，所述方法是以悬浮式三维生物炭复合材料为催化剂激活过硫酸盐对藻类进行降解处理；所述悬浮式三维生物炭复合材料包括三聚氰胺泡沫和生物炭，所述生物炭通过粘合剂包裹负载在三聚氰胺泡沫上。
4、上述的方法，进一步改进的，所述三聚氰胺泡沫和生物炭的质量比为9∶5～40；所述生物炭与粘合剂的质量比为0.25～4∶1。
5、上述的方法，进一步改进的，所述生物炭为虾壳生物炭粉末和\或污泥生物炭粉末；所述生物炭的目数为80目～100目；所述粘合剂为聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚多巴胺、十八胺中的至少一种。
6、上述的方法，进一步改进的，所述悬浮式三维生物炭复合材料的比表面积为90m2/g～270m2/g；所述悬浮式三维生物炭复合材料的孔容为0.19m3/g～0.43m3/g。
7、上述的方法，进一步改进的，所述悬浮式三维生物炭复合材料的制备方法包括以下步骤：
8、s1、将生物炭与粘合剂溶液混合，搅拌，得到生物炭分散液；
9、s2、将三聚氰胺泡沫浸泡到生物炭分散液中，超声分散，干燥，得到负载有生物炭的三聚氰胺泡沫；
10、s3、将负载有生物炭的三聚氰胺泡沫进行煅烧，得到悬浮式三维生物炭复合材料。
11、上述的方法，进一步改进的，步骤s1中，所述生物炭与粘合剂溶液中的粘合剂的质量比为0.5～4∶1。
12、上述的方法，进一步改进的，步骤s1中，所述生物炭在使用之前还包括以下处理：将生物炭进行研磨，过目数为80目～100目筛，得到生物炭粉末。
13、上述的方法，进一步改进的，步骤s1中，所述粘合剂溶液由以下方法制备得到：将粘合剂与水混合，在温度为80℃～95℃、转速为300r/min～500r/min的条件下搅拌2h～4h，得到粘合剂溶液。
14、上述的方法，进一步改进的，步骤s2中，所述三聚氰胺泡沫和生物炭的质量比为9∶5～40。
15、上述的方法，进一步改进的，步骤s2中，所述三聚氰胺泡沫在使用之前还包括以下处理：采用水和乙醇交替清洗三聚氰胺泡沫，各3次～5次，在60℃干燥1h～3h。
16、上述的方法，进一步改进的，步骤s1中，所述搅拌的速度为300r/min～500r/min；所述搅拌的时间为20min～60min。
17、上述的方法，进一步改进的，步骤s2中，所述超声分散的时间为20min～60min；所述干燥的温度为60℃～80℃；所述干燥的时间为6h～12h。
18、上述的方法，进一步改进的，步骤s3中，所述煅烧在惰性气氛下进行；所述惰性气氛为氮气；所述煅烧过程中的升温速率为5℃/min～12℃/min；所述煅烧的温度为200℃～400℃；所述煅烧的时间为1h～4h。
19、上述的方法，进一步改进的，所述方法是利用悬浮式三维生物炭复合材料激活过硫酸盐去除水体中的藻类，包括以下处理：将悬浮式三维生物炭复合材料与含藻类水体混合，加入过硫酸盐进行氧化反应，完成对水体中藻类的去除。
20、上述的方法，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用悬浮式三维生物炭复合材料激活过硫酸盐去除藻类的方法，其特征在于，所述方法是以悬浮式三维生物炭复合材料为催化剂激活过硫酸盐对藻类进行降解处理；所述悬浮式三维生物炭复合材料包括三聚氰胺泡沫和生物炭，所述生物炭通过粘合剂包裹负载在三聚氰胺泡沫上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三聚氰胺泡沫和生物炭的质量比为9∶5～40；所述生物炭与粘合剂的质量比为0.25～4∶1；所述生物炭为虾壳生物炭粉末和\或污泥生物炭粉末；所述生物炭的目数为80目～100目；所述粘合剂为聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚多巴胺、十八胺中的至少一种；所述悬浮式三维生物炭复合材料的比表面积为90m2/g～270m2/g；所述悬浮式三维生物炭复合材料的孔容为0.19m3/g～0.43m3/g。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述悬浮式三维生物炭复合材料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述生物炭与粘合剂溶液中的粘合剂的质量比为0.5～4∶1；所述生物炭在使用之前还包括以下处理：将生物炭进行研磨
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述搅拌的速度为300r/min～500r/min；所述搅拌的时间为20min～60min；
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法是利用悬浮式三维生物炭复合材料激活过硫酸盐去除水体中的藻类，包括以下处理：将悬浮式三维生物炭复合材料与含藻类水体混合，加入过硫酸盐进行氧化反应，完成对水体中藻类的去除。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述悬浮式三维生物炭复合材料与含藻类水体的质量体积比为0.8g～0.9g∶80mL。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述含藻类水体中的藻类为铜绿微囊藻；所述含藻类水体的吸光度为0.100～0.400；所述含藻类水体的pH值为5～9。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氧化反应的体系中控制过硫酸盐的初始浓度为0.5mM～5mM；所述过硫酸盐为过硫酸钠。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述氧化反应在转速100r/min～300r/min的条件下进行；所述氧化反应的温度为10℃～35℃；所述氧化反应的时间为50min～380min。
...【技术特征摘要】
1.一种利用悬浮式三维生物炭复合材料激活过硫酸盐去除藻类的方法，其特征在于，所述方法是以悬浮式三维生物炭复合材料为催化剂激活过硫酸盐对藻类进行降解处理；所述悬浮式三维生物炭复合材料包括三聚氰胺泡沫和生物炭，所述生物炭通过粘合剂包裹负载在三聚氰胺泡沫上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三聚氰胺泡沫和生物炭的质量比为9∶5～40；所述生物炭与粘合剂的质量比为0.25～4∶1；所述生物炭为虾壳生物炭粉末和\或污泥生物炭粉末；所述生物炭的目数为80目～100目；所述粘合剂为聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚多巴胺、十八胺中的至少一种；所述悬浮式三维生物炭复合材料的比表面积为90m2/g～270m2/g；所述悬浮式三维生物炭复合材料的孔容为0.19m3/g～0.43m3/g。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述悬浮式三维生物炭复合材料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述生物炭与粘合剂溶液中的粘合剂的质量比为0.5～4∶1；所述生物炭在使用之前还包括以下处理：将生物炭进行研磨，过目数为80目～100目筛，得到生物炭粉末；所述粘合剂溶液由以下方法制备得到：将粘合剂与水混合，在温度为80℃～95℃、转速为300r/...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤琳，邓李飞，余江芳，陈毓，彭其力，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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