CN101205088B - 海水冲洗赤泥除砷吸附剂的制备及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及将海水冲洗赤泥作为除砷吸附剂的制备及应用方法。其主要技术特征在于：以铝土矿提取氧化铝工业生产中的残渣-赤泥为原料，采用海水冲洗制备的材料作为水质除砷吸附剂，吸附后用碱液再生。该吸附剂价格低廉、制备简单、清洁无害、除砷率高。将待处理水样调节至偏酸性可提高除砷性能，吸附后的吸附剂采用氢氧化钠(NaOH)溶液进行再生。该吸附剂可用作废水和饮用水除砷材料。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种将海水冲洗赤泥作为除砷吸附剂的制备及应用方法。
背景技术
砷(包括单质和大多化合物)是一种剧毒物质，广泛分布于自然界的空气、水和土壤中。砷的化合物是一种具有类金属特性的原生质毒物，具有广泛的生物效应，已被美国疾病控制中心和国际防癌研究机构确定为第一类致癌物。地方性砷中毒引起了世界范围的广泛关注，工业生产如炼铜、氧化锌生产、农药厂、玻璃厂和矿山排水等，都会产生大量的含砷超标废水。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为吸附法、混凝法、直接沉淀法、离子交换法、萃取法、反渗透法、生物法等。而在这些方法中，吸附法具有高效、经济、方便易行等特点，所以在理论研究和实际应用中，吸附法是运用得最为广泛的方法。在吸附技术中，目前广泛采用的吸附剂主要为活性碳和活性氧化铝等，这些吸附剂存在着价格昂贵、吸附容量低等问题。
发明内容
赤泥是铝土矿提取氧化铝工业生产中的残渣，具有高碱性、高含水量的特点，因其外观呈红色而被称为“赤泥”，赤泥主要组分为氧化铁、氧化铝、氧化钛等金属氧化物，经过处理后可作为很好的除砷吸附剂。本发明以赤泥为原料，采用海水冲洗的赤泥作为水质除砷吸附剂，该吸附剂制备简单、清洁无害、价格低廉、吸附容量高，用于除砷后可用碱液再生。用赤泥作为吸附材料，可以变废为宝，有益于环境保护。其主要技术内容为：将海水冲洗赤泥作为吸附剂用于去除水中砷的阴离子，将待处理水样调节至中性或偏酸性可提高除砷能力，增加钙离子浓度可提高其吸附处理效果，吸附后的吸附剂采用氢氧化钠(NaOH)溶液进行再生。
采用海水冲洗赤泥作为吸附剂用于去除水中含砷的阴离子，海水冲洗赤泥除砷吸附剂的制备方法包括以下步骤：①10g赤泥加入1000ml海水，将赤泥悬浊液在磁力搅拌器上搅拌两小时；②静置半小时，将上清液去除；③加入海水，继续搅拌两小时，如此反复多次，至赤泥悬浊液pH值为7左右时停止搅拌，静置后将上清液去除；④将赤泥用离心机分离，然后100度烘干；⑤烘干后的赤泥研磨过80目筛分，用作吸附试验，吸附后的吸附剂采用NaOH溶液再生。NaOH溶液的浓度为0.2mol/L，再生反应时间为4小时。
海水冲洗赤泥应用方法如下：
1、除砷方法
静态除砷方法：取一定体积某种浓度的含砷水，如水样碱性，则调节pH值至中性或弱酸性，按吸附剂与水中砷质量比为5000∶1投加海水冲洗赤泥，搅拌4小时，静置沉降，上清液为被处理含砷液。水中钙离子可显著提高吸附处理效果，如原水中存在钙离子或投加适量钙的可溶性盐类，可减少吸附剂投加量。
动态除砷方法：取粒径为30目-100目吸附剂填充于内径为2cm的吸附柱内，柱内吸附层高10cm。将待处理含砷水从柱顶部匀速加入柱内，待底部含砷超过允许出水浓度则停止进水，将吸附剂再生后重新装填运行。
下面结合实例对本发明做进一步说明：
除砷实例1(静态)
取1000ml含五价砷(As(V))0.5mg/L、钙离子20mg/L、pH＝7的待处理水样，投加海水冲洗赤泥2.5g，在25度条件下以400r/min的转速振荡4小时，离心取上清夜测定As(V)含量低于0.05mg/L，吸附去除率达98％。
除砷实例2(动态)
将含五价砷(As(V))0.5mg/L、钙离子20mg/L、pH＝7的待处理水样以1ml/min的流速连续通过内径2cm、吸附层高10cm的吸附柱，流出水样1000毫升，出水含砷量仍未超过0.05mg/L。
2、吸附剂再生方法
将吸附分离后的吸附剂放入0.2M氢氧化钠溶液，每克吸附剂的氢氧化钠溶液用量为20ml，混合液搅拌4小时，离心分离，再生吸附剂用蒸馏水洗涤三次，烘干研磨过80目筛分，重复利用。
Claims (2)
1.一种海水冲洗赤泥除砷吸附剂的制备方法，其特征在于：采用海水冲洗赤泥作为吸附剂用于去除水中含砷的阴离子，海水冲洗赤泥除砷吸附剂的制备方法包括以下步骤：①10g赤泥加入1000ml海水，将赤泥悬浊液在磁力搅拌器上搅拌两小时；②静置半小时，将上清液去除；③加入海水，继续搅拌两小时，如此反复多次，至赤泥悬浊液pH值为7左右时停止搅拌，静置后将上清液去除；④将赤泥用离心机分离，然后100度烘干；⑤烘干后的赤泥研磨过80目筛分，用作吸附试验，吸附后的吸附剂采用NaOH溶液再生。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：NaOH溶液的浓度为0.2mol/L，再生反应时间为4小时。
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