中科院合肥物质科学研究院智能所吴正岩和张嘉团队,近日利用固体废物赤泥和玉米秸秆研制出一种新型功能化生物炭,并将其应用于酸性印染废水的治理工作。他们的相关成果已在环境科学工程领域核心期刊《清洁生产杂志》发表。

印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的。每印染加工一吨纺织品耗水一两百吨,其中80—90%成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一。

赤泥是铝冶炼工业中产生的一种碱性工业固体废物,大多被堆积储存在铝土矿废渣处置基地中,对周边的土壤和水体也形成一定的危害。而玉米秸秆也是一种农业固体废物,具有量大价廉的特点。

“针对这两种常见的固体废物,我们课题组采用二者混合热解的方法,制备出一种新型‘生物炭’,并将其应用于酸性印染废水的处理。”中国科学院合肥物质科学研究院研究员、安徽省环境毒理与污染控制技术重点实验室副主任吴正岩告诉记者,之所以采用热解制备方法,是因为其最大优势就是原料优势。通过研究发现,在700℃的赤泥中,碳酸钙分解生成了氧化钙,玉米秸秆产生了多孔结构,使功能生物炭复合材料具有去除水中染料的能力,这就表明功能生物炭复合材料可用于中和酸性废水。

吴正岩表示,制备过程中的热解温度很关键,通过热解法制备,得到了一种功能生物炭复合材料。

吴正岩解释说,我们把这种功能生物炭复合材料简称为生物炭。生物炭不但可吸附印染废水中的染料,同时由于其本身具有磁性,使用完毕后可进行磁回收,避免了对环境的二次污染。此外,该材料还有较强的碱性,在处理酸性印染废水的过程中,既可中和废水的酸性,又可消除材料本身的碱性。

这种热解方法制备的生物炭操作过程简单、成本低廉,只需要一步就可以直接完成制备,制备时间短,主体材料制备过程仅为3个小时左右。(吴长锋)

关键词: 吸附 印染废水 染料 生物炭