CN110227534A 一种基于污泥的磁性氮掺杂生物炭催化剂及其制备方法 （河南省科学院化学研究所有限公司）

合伙)41104一种基于污泥的磁性氮掺杂生物炭催化剂本发明公开了一种基于污泥的磁性氮掺杂工业园区污水处理厂产生的浓缩污泥和一定量稳定性且分离回收容易的磁性氮掺杂生物炭催收利用了污水处理厂难处理的污泥和生物质废弃物，又解决了水体中的难降解有机物污染问2剂；步骤(1)中所述浓缩污泥源自生活污水处理厂、造纸污水处理厂或工业园区污水处理2.根据权利要求1所述的磁性氮掺杂生物炭催化4.制备权利要求1所述的磁性氮掺杂生物炭催化剂的制备方法，其特征在于，通过如6.根据权利要求4或5所述的磁性氮掺杂生物炭催3以污泥为主要原料制备废气净化或污水处理用催化剂已成为现阶段污泥研究的一大趋势，[0004]一、污泥高温焙烧后直接用作催化剂。例如，文献“Sludgebiochar-basedcatalystforimprovedpollutantdegradationbyactivatingperoxymonosulfate”下高温焙烧、HCl-水依次洗涤等步骤制得污泥基生物炭，该生物炭与PMS耦合可用于染料sludgeusinghydrothermalcarbonization:Preparation,characterizationanditscirculationinFentonprocessfordyeingwastewatertreatment”(ChemospheresludgederivedFe/carbonashighlystablecatalystforheterogeneousFenton(201810307989.9)和“一种污泥热解制备光Fenton催化剂的方法及催化剂和应用”4“Activationofperoxymonosulfatebynitrogen-functionalizedsludgefficientdegradationoforganicpollutantsinwater”(BioresourTechnol241 骤，最终制得氮掺杂污泥基炭催化剂，该催化剂可与PMS耦合用于有机污染物(如染料、苯酚)的催化降解。专利“活化过硫酸盐深度处理焦化加丙烯酰胺作为氮源、钴和铁的硝酸盐作为前躯体，采用高分子网络凝胶法和马弗炉煅烧法同时实现污泥基活性炭的氮掺杂和磁性CoFe2O4的均匀负载，制成可磁分离回收的CoFe2O4/氮掺杂污泥基活性炭催化剂。[0008]本发明的目的在于提供一种能用于水体中难降解有机物降解和矿化的基于污泥区污水处理厂产生的浓缩污泥，固体含量为1-10固体中有机质含量为35-55无机灰富氮化合物和生物质废弃物的重量比为1:0.05了污水处理厂难处理的污泥和生物质废弃物，又解决了水体中的难降解有机物污染问题，[0014]图1A图为5个降解-回收循环中实施例2制得的NBC-2对双酚A的催化降解效果(以[0017]在坩埚中加入50mL城市污水处理厂浓缩污泥(含水率97.6有机质含量50.4%,[0020]在坩埚中加入50mL造纸厂污水处理装置浓缩污泥(含水率92.7有机质含量[0021]将2-40mgNBC-2投加于含0.1mmol/L的苯酚或双酚A废水中，吸附平衡后，加入入量为1mmol/L，最优条件下苯酚和双酚A的去除率均接近100矿化率(即TOC去除率)6使经5个降解-回收循环，NBC-2对双酚A的催化降解率和矿化率仍高达95％和65％以上(见[0024]在坩埚中加入50mL工业园区污水处理厂浓缩污泥(含水率97.1有机质含量化剂PMS对有机物进行催化降解和矿化。研究结果表明，NBC-3对抗生素的去除率均在50%TOC去除率)为40远低于NBC-2对双酚A的去除效果，说明