鐵改性赤泥除砷吸附劑的應用方法

2023-09-17 12:36:25

專利名稱：鐵改性赤泥除砷吸附劑的應用方法
技術領域：
本發明屬於水處理技術領域，特別涉及一種將鐵改性赤泥作為除 砷吸附劑的應用方法。
背景技術：
砷(包括單質和大多化合物)是一種劇毒物質，工業生產如煉銅、 氧化鋅生產、農藥廠、玻璃廠和礦山排水等，都會產生大量的含砷超 標廢水。此外，天然地下水和地表水中也含有砷。目前，除砷措施主 要可概括為吸附法、混凝法、直接沉澱法、離子交換法、萃取法、反 滲透法、生物法等。而在這些方法中，吸附法具有高效、經濟、方便 易行等特點，所以在理論研究和實際應用中，吸附法是運用得最為廣 泛的方法。在吸附技術中，目前廣泛採用的吸附劑主要為活性碳和活 性氧化鋁等，這些吸附劑存在著價格昂貴、吸附容量低等問題。

發明內容
本發明以鋁土礦提取氧化鋁工業生產中的殘渣一赤泥為原料，採 用鐵鹽改性製備的材料作為水質除砷吸附劑，該吸附劑製備簡單、清 潔無害、價格低廉、吸附容量高，用於除砷後可用鹼液再生。其主要 技術內容為將鐵改性赤泥作為吸附劑用於去除水中砷的陰離子，將 待處理水樣調節至中性或偏酸性可提高除砷能力，增加鈣離子濃度可 提高其吸附處理效果，吸附後的吸附劑採用氫氧化鈉(NaOH)溶液 進行再生。
改性赤泥製備及其應用方法如下
1、 改性赤泥製備方法
① 10g赤泥加入1000ml水，攪拌20分鐘。
② 配製0.5 —lmol/LFecl3.6H20溶液。
③ 將赤泥懸濁液在磁力攪拌器上攪拌，滴加Fecl3.6H20溶液， 到赤泥懸濁液pH值為5時停止滴加，靜置陳放1個月。
④ 將赤泥用離心機分離，用去離子水衝洗三次。
⑤ 洗淨後的赤泥55度烘乾。
◎烘乾後的赤泥研磨過80目篩分，得改性赤泥。
2、 除砷方法
靜態除砷方法取一定體積某種濃度的含砷水，如水樣鹼性，則 調節pH值至中性或弱酸性，按改性赤泥與水中砷質量比為100: 1 投加改性赤泥，攪拌4小時，靜置沉降，上清液為被處理含砷液。水 中鈣離子可顯著提高吸附處理效果，如原水中存在鈣離子或投加適量 轉的可溶性鹽類，可減少吸附劑投加量。
動態除砷方法:取粒徑為30目一IOO目吸附劑填充於內徑為2cm 的吸附柱內，柱內吸附層高10cm。將待處理含砷水從柱頂部勻速加 入柱內，待底部含砷超過允許出水濃度則停止進水，將吸附劑再生後 重新裝填運行。
下面結合實例對本發明做進一步說明
除砷實例1(靜態)取1000ml含五價砷(As (V)) lmg/L、 l 離子5mg/L、 pH=7的 待處理水樣，投加鐵改性赤泥100mg，在25度條件下以400r/min的 轉速振蕩4小時，離心取上清夜測定As (V)含量低於0.01mg/L， 吸附去除率達99%。
除砷實例2 (動態)
將含五價砷(As (V)) lmg/L、鈣離子20mg/L、 pH=7的待處 理水樣以lml/min的流速連續通過內徑2cm、吸附層高10cm的吸附 柱，流出水樣1000毫升，出水含砷量仍未超過0.01mg/L，可作為安 全飲用水。
3、吸附劑再生方法
將吸附分離後的吸附劑放入0.1M氫氧化鈉溶液，每克吸附劑的 氫氧化鈉溶液用量為20ml，混合液攪拌4小時，離心分離，再生吸 附劑用蒸餾水洗滌三次，烘乾研磨過80目篩分，重複利用。
權利要求
1、鐵改性赤泥除砷吸附劑的應用方法，其特徵在於採用以鐵鹽為改性劑對赤泥進行改性製備的材料作為吸附劑用於去除水中含砷的陰離子，並採用氫氧化鈉(NaOH)溶液再生。
2、 根據權利要求1所述方法製備的吸附劑，其特徵在於也可 用於去除水中F—、 PO,等陰離子。
3、 根據權利要求1所述方法製備的吸附劑，用於去除水中含砷 的陰離子，其特徵在於最佳使用pH值範圍是3 7，吸附反應平衡 時間為4小時，增加鈣離子濃度可提高該吸附劑吸附處理效果。
4、 根據權利要求1所述的再生方法，其特徵在於NaOH的最 佳濃度為0.1 0.6mol/L，最佳的再生反應時間為1 4小時。
全文摘要
本發明涉及將鐵改性赤泥作為除砷吸附劑的應用方法。其主要技術特徵在於以鋁土礦提取氧化鋁工業生產中的殘渣-赤泥為原料，採用鐵鹽改性製備的材料作為水質除砷吸附劑，吸附後用鹼液再生。該吸附劑價格低廉、製備工藝簡單、清潔無害、除砷率高。將待處理水樣調節至偏酸性可提高除砷性能，吸附後的吸附劑採用氫氧化鈉(NaOH)溶液進行再生。該吸附劑可用作廢水和飲用水除砷材料。
文檔編號B01J20/10GK101176840SQ200610114389
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月9日 優先權日2006年11月9日
發明者張書武, 欒兆坤, 賈智萍 申請人:中國科學院生態環境研究中心