磁性椰壳炭制备及对页岩气压返液中有机物的吸附研究

利用沉淀法制备了椰壳生物炭（CSB）与Fe3O4的复合物磁性椰壳生物炭（MCSB），并将其用于页岩气压裂返排液的研究。对MCSB进行结构表征，以TOC去除率作为评价指标，考察其对压返液的吸附效果。通过研究改性前后CSB的结构形貌、表面化学基团等物理结构，结果表明改性后的CSB依然具有多孔结构并且孔结构增多，其表面变得粗糙，表面积增大；且Fe-O键成功负载于表面，改性成功。MCSB制备最优条件为浸渍比率0.15，热解温度150℃，保留时间30 min，且对于MCSB吸附有机物的影响表现为：浸渍比率>保留时间>热解温度。通过响应面分析法优化吸附条件，获得MCSB处理压返液的最佳工艺条件：吸附时间90 min，搅拌强度104 r/min，吸附剂用量9 g/L。该条件下TOC去除率为61.00%，相较于CSB的TOC去除率增加23.00%。MCSB在处理废水后，经五次试验后依然具有最佳去除率的75.0%,MSCB通过外加磁场从水中分离并重复使用，可作为一种吸附剂有效去除水中的有机污染物，应用前景广阔。