CN102974317A - 一种含砷有色重金属废水的处理方法 - Google Patents
一种含砷有色重金属废水的处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102974317A CN102974317A CN2012105868469A CN201210586846A CN102974317A CN 102974317 A CN102974317 A CN 102974317A CN 2012105868469 A CN2012105868469 A CN 2012105868469A CN 201210586846 A CN201210586846 A CN 201210586846A CN 102974317 A CN102974317 A CN 102974317A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arsenic
- ionic liquid
- methyl
- azepine
- heavy metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
一种含砷有色重金属废水的处理方法,包括以下具体过程:选取1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体或N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体为负载试剂,按沸石基体材料与上述两种离子液体的摩尔比为1:1~1:3合成两种离子液负载型沸石吸附剂;用离子液体负载型沸石吸附剂处理含砷有色重金属废水。本发明在不需要调节废水pH的前提下,直接用离子液体负载型沸石吸附材料处理有色含砷重金属废水,能使出水水质中的总砷、镉、汞、锌或铜等完全达到国家污水综合排放标准—GB8978-1996。无需增加氧化工序,即可使出水中砷达标排放,操作简单,实现有色含砷重金属废水的达标处理。
Description
技术领域 环境工程技术领域,涉及含砷的有色重金属废水的处理
背景技术 砷是剧毒元素,常与有色金属共生,随着金属的开采,砷也被带入环境中,产生砷污染事故。有色企业含砷重金属废水的处理均采用石灰中和-铁盐絮凝沉淀,其不足体现在,一是净化水高钙,二是沉淀渣处置困难。生物技术处理有色含砷废水方面,专利200810143549.0,200810143860.5,200810143861.X报道了采用生物制剂处理有色含砷重金属废水,因采用石灰调节废水pH=7-8,所以存在出水高钙和沉淀渣处理困难的问题。200910312545.5专利提出亚铁盐絮凝-氧化处理含砷碱性废水,因废水呈碱性,无需添加石灰,直接投加硫酸亚铁和氧化剂,形成氢氧化铁胶体去除废水中的砷。201210186896.8专利提出石灰-铁盐-氧化净化锌冶炼含砷废水,工艺中增加氧化工序将三价砷转化为五价砷,有利于提高砷的去除率。
吸附法的操作过程简单,已广泛应用于含砷废水处理。201210137218.2专利报道了氧化复合药剂与活性炭联合除砷的方法,即絮凝-吸附联合法。201210016010.5专利报道了一种含有稀土成分的化学吸附剂处理含砷废水的方法。但现有吸附剂的功能单一,且对三价砷的去除能力较小,需要对吸附剂进行改性。但是仅在吸附剂中引入功能单一配位中心的改性处理,或增强对阳离子的吸附能力,或提高对阴离子的吸附容量。如Yoshitate H等采用氨基改性SBA-1、Munoz J A 等采用Fe3+负载MCM-48,均提高了SBA-1和MCM-48的除砷能力;Aguado J等采用巯基改性SBA-15、Antochshuk V将硫脲引入MCM-41,也提高SBA-15和MCM-41对Hg2+的吸附容量。由于有色行业含砷重金属废水中共存有大量的重金属离子阳离子和砷阴离子等,依靠“单一配位中心”的吸附剂难以满足有色行业含砷废水处理的要求,因此用于含砷有色重金属废水吸附处理的关键是“双配位中心”吸附材料的制备。
发明内容
本发明的目的是提供一种含砷有色重金属废水的处理方法,采用基于离子液体由有机阳离子和无机阴离子构成的功能材料,可为吸附剂改性提供阴阳离子双配位中心。选取沸石吸附剂为吸附材料的基体,咪唑型(市售)或冠醚型(自制)等离子液体为负载试剂,采用恒温振荡法,将离子液体负载到沸石吸附剂基体上,得到两种离子液体负载型沸石吸附材料,用于含砷有色重金属废水的处理。
具体过程为:
1. 离子液体负载型沸石吸附剂的负载试剂的选取:
选取1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体或N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体为负载试剂,合成两种离子液体负载型沸石吸附剂。
2.离子液体负载型沸石吸附剂的制备:
将沸石基体材料分别与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体或N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体的负载试剂,按摩尔比为1:1~1:3的比例进行混合,在室温下于恒温振荡箱中振荡,过滤,真空干燥,可得到2种离子液体负载型沸石的吸附剂:负载1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的沸石吸附剂和负载N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐的沸石吸附剂。
3.离子液体负载型沸石吸附剂处理含砷有色重金属废水
基于咪唑型离子液体或冠醚型离子液体负载到沸石基体吸附剂中,得到含双配位中心的新型离子液体负载型沸石吸附剂,能同时有效去除有色含砷重金属废水中的阴阳离子。采用静态法考察离子液体负载型沸石吸附剂处理含砷重金属废水。分别称取已制备好的负载不同类型离子液体的沸石吸附剂置于50ml的锥形瓶中,量取pH=2-4的含砷有色重金属废水加入到装有离子液体负载型沸石吸附剂的锥形瓶中,置于恒温振荡箱中,室温下振荡反应,反应完毕后离心,取上清液用ICP测定吸附前、后水样中砷、镉、汞和锌或铜的浓度,计算其吸附去除率,并与国家排放标准进行对照。
所述的N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体的制备过程如下:
第一步:N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5溴化季铵盐合成,将N-甲基单氮杂-15-冠-5和溴乙烷按摩尔比为1:1~1:5加入三口烧瓶中,磁力搅拌、氮气气氛保护条件下,进行回流反应10-15小时,反应结束后,旋转蒸发去除溶剂甲醇,得到橙红色粘稠油状物N-甲基,乙基单氮杂15-冠-5溴化季铵盐。
第二步:N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体合成,将NH4PF6与第一步合成的N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5溴化季铵盐按摩尔比为1:1~1:5混合反应,在室温下振荡反应8-10小时,置于冰箱中静置20-36小时,分离下层黄色油状物即为N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体。
本发明的效果主要有:
1)在不需要调节废水pH的前提下,直接用离子液体负载型沸石吸附材料处理有色含砷重金属废水,能使出水水质中的总砷、镉、汞、锌或铜等完全达到国家污水综合排放标准—GB8978-1996。
2)离子液体负载型沸石吸附材料对废水中的砷具有较强的吸附能力,无需增加氧化工序,即可使出水中砷达标排放。
3)本技术具有高效清洁、操作简单的特点,可实现有色含砷重金属废水的达标处理和出水的完全会用。
具体实施方式
实施例1
制备N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体:
第一步:N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5溴化季铵盐合成,将N-甲基单氮杂-15-冠-5和溴乙烷按摩尔比为1:3加入三口烧瓶中,磁力搅拌、氮气气氛保护条件下,进行回流反应10小时,反应结束后,旋转蒸发去除溶剂甲醇,得到橙红色粘稠油状物N-甲基,乙基单氮杂15-冠-5溴化季铵盐。
第二步:N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体合成,将1.0mol的NH4PF6与1.0mol第一步合成的N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5溴化季铵盐进行混合反应,在室温下振荡反应9小时,置于冰箱中静置28小时,分离下层黄色油状物即为N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体。
将10mol的沸石基体材料与2.0mol的N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体的负载试剂进行混合,在室温下于恒温振荡箱中振荡,过滤,真空干燥,得到离子液体负载型沸石的吸附剂:负载N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐的沸石吸附剂。
取来自某冶炼厂水处理分厂入口pH=2.5的铜冶炼废水30 ml,砷、镉、汞和铜的浓度分别为(mg/L)5、3、5和40,置于50 ml锥形瓶中,加入准确称量的N-甲基, 乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体的沸石吸附材料8.0 g,水浴恒温振荡器中恒温振荡48小时,使吸附达平衡,离心后用ICP测定上清液中砷、镉、汞和铜的浓度分别为(mg/L):0.1、0.05、0.02和0.8,砷、镉、汞和铜的去除率分别为(%):98、98.3、99.3和98。处理效果达到国家污水综合排放标准—GB8978-1996[国家排放标准(mg/L):As 0.5、Cd 0.1、Hg 0.05、Cu 1.0]。
实施例2 将8.0mol的沸石基体材料与4.0mol的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体的负载试剂进行混合,在室温下于恒温振荡箱中振荡,过滤,真空干燥,可得到离子液体负载型沸石的吸附剂:负载1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的沸石吸附剂。
取来自某冶炼厂水处理分厂入口pH=3.0的锌冶炼废水20 ml,砷、镉、汞和锌的浓度分别为(mg/L)7、4、3和30,置于50 ml锥形瓶中,加入准确称量的负载1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的沸石吸附材料4.0 g,水浴恒温振荡器中恒温振荡36小时,使吸附达平衡,离心后用ICP测定上清液中砷、镉、汞和锌的浓度分别为(mg/L):0.15、0.07、0.01和1.5,砷、镉、汞和锌的去除率分别为(%):97.8、98.3、99.7和95.0,处理效果达到国家污水综合排放标准—GB8978-1996[国家排放标准(mg/L):As 0.5、Cd 0.1、Hg 0.05和Zn 2.0]。
Claims (2)
1.一种含砷有色重金属废水的处理方法,其特征在于包括以下具体过程:
A.离子液体负载型沸石吸附剂的负载试剂的选取:
选取1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体或N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体为负载试剂,合成两种离子液体负载型沸石吸附剂;
B.离子液体负载型沸石吸附剂的制备:
取用沸石吸附材料为基体,将沸石基体材料分别与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体或N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体的负载试剂,按摩尔比为1:1~1:3的比例进行混合,在室温下于恒温振荡箱中振荡,过滤,真空干燥,得到2种离子液体负载型沸石的吸附剂:负载1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的沸石吸附剂和负载N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐的沸石吸附剂;
C.离子液体负载型沸石吸附剂处理含砷有色重金属废水:
用B步骤制得的两种离子液体负载型沸石吸附剂处理含砷重金属废水,分别称取已制备好的负载不同类型离子液体的沸石吸附剂置于锥形瓶中,量取pH=2-4的含砷有色重金属废水加入到装有离子液体负载型沸石吸附剂的锥形瓶中,置于恒温振荡箱中,室温下振荡反应。
2.根据权利要求1所述的要求所述的含砷有色重金属废水的处理方法,其特征在于:所述的N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体的制备过程如下:
第一步:N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5溴化季铵盐合成 将N-甲基单氮杂-15-冠-5和溴乙烷按摩尔比为1:1~1:5加入三口烧瓶中,磁力搅拌、氮气气氛保护条件下,进行回流反应10-15小时,反应结束后,旋转蒸发去除溶剂甲醇,得到橙红色粘稠油状物N-甲基,乙基单氮杂15-冠-5溴化季铵盐;
第二步:N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体合成 将NH4PF6与第一步合成的N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5溴化季铵盐按摩尔比为1:1~1:5混合反应,在室温下振荡反应8-10小时,置于冰箱中静置20-36小时,分离下层黄色油状物即为N-甲基,乙基单氮杂-15-冠-5六氟磷酸盐离子液体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012105868469A CN102974317A (zh) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | 一种含砷有色重金属废水的处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012105868469A CN102974317A (zh) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | 一种含砷有色重金属废水的处理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102974317A true CN102974317A (zh) | 2013-03-20 |
Family
ID=47848834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2012105868469A Pending CN102974317A (zh) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | 一种含砷有色重金属废水的处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102974317A (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103157433A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-06-19 | 沈阳水务集团有限公司 | 绿色溶剂改性沸石苯酚吸附剂及其制备方法 |
CN104759258A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-07-08 | 济南大学 | 溴化1-丁基-3-甲基咪唑改性碳纤维吸附剂的制备 |
CN106756104A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 东莞市佳乾新材料科技有限公司 | 一种利用硅基介孔材料提取海水中锂的方法 |
CN107055742A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-18 | 航天凯天环保科技股份有限公司 | 一种有机废水超临界水氧化的除盐方法及系统 |
CN109092253A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-28 | 广东工业大学 | 一种离子液体修饰磁性氧化石墨烯复合材料的制备及用于去除水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的方法 |
WO2020048130A1 (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种吸附剂及其制备方法和应用 |
CN110876923A (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种吸附剂及其制备方法和应用 |
CN113372291A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-10 | 安徽启威生物科技有限公司 | 一种氮杂冠醚类季铵盐杀菌除臭剂及其制备方法 |
CN113372291B (zh) * | 2021-06-08 | 2024-06-04 | 安徽启威生物科技有限公司 | 一种氮杂冠醚类季铵盐杀菌除臭剂及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006130117A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | National University Of Singapore | Novel polymer blends and applications for their use in hollow polymer fibers |
CN101088597A (zh) * | 2006-06-13 | 2007-12-19 | 中国科学院过程工程研究所 | 用于吸附六价铬离子的吸附剂及其制备方法 |
-
2012
- 2012-12-29 CN CN2012105868469A patent/CN102974317A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006130117A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | National University Of Singapore | Novel polymer blends and applications for their use in hollow polymer fibers |
CN101088597A (zh) * | 2006-06-13 | 2007-12-19 | 中国科学院过程工程研究所 | 用于吸附六价铬离子的吸附剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
程晓苏: "离子液体负载型吸附材料制备及除砷研究", 《中南大学硕士学位论文》 * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103157433A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-06-19 | 沈阳水务集团有限公司 | 绿色溶剂改性沸石苯酚吸附剂及其制备方法 |
CN103157433B (zh) * | 2013-04-02 | 2014-12-10 | 沈阳水务集团有限公司 | 绿色溶剂改性沸石苯酚吸附剂及其制备方法 |
CN104759258A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-07-08 | 济南大学 | 溴化1-丁基-3-甲基咪唑改性碳纤维吸附剂的制备 |
CN106756104A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 东莞市佳乾新材料科技有限公司 | 一种利用硅基介孔材料提取海水中锂的方法 |
CN107055742A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-18 | 航天凯天环保科技股份有限公司 | 一种有机废水超临界水氧化的除盐方法及系统 |
CN109092253A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-28 | 广东工业大学 | 一种离子液体修饰磁性氧化石墨烯复合材料的制备及用于去除水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的方法 |
WO2020048130A1 (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种吸附剂及其制备方法和应用 |
CN110876923A (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种吸附剂及其制备方法和应用 |
CN110876923B (zh) * | 2018-09-05 | 2021-06-22 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种吸附剂及其制备方法和应用 |
CN113372291A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-10 | 安徽启威生物科技有限公司 | 一种氮杂冠醚类季铵盐杀菌除臭剂及其制备方法 |
CN113372291B (zh) * | 2021-06-08 | 2024-06-04 | 安徽启威生物科技有限公司 | 一种氮杂冠醚类季铵盐杀菌除臭剂及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102974317A (zh) | 一种含砷有色重金属废水的处理方法 | |
Wu et al. | Adsorption of Cu (II)–EDTA chelates on tri-ammonium-functionalized mesoporous silica from aqueous solution | |
US10569250B2 (en) | Magnetic adsorbent for removing arsenic and antimony by means of adsorption-superconducting magnetic separation and preparation method therefor | |
Li et al. | Surfactant modified zeolite as adsorbent for removal of humic acid from water | |
CN102151546B (zh) | 一种改性沸石及其制备方法和应用 | |
Yu et al. | Insights into the glyphosate removal efficiency by using magnetic powder activated carbon composite | |
CN106179174B (zh) | 用于去除水中污染物的层状复合金属氢氧化物及其制备方法和应用 | |
CN104478160B (zh) | 采选矿含有机物和重金属废水协同氧化处理的方法 | |
CN103086460B (zh) | 一种基于纳米铁的除磷方法 | |
CN101503217B (zh) | 废水除磷羧基功能化纳米Fe3O4吸附剂的制备及应用方法 | |
CN103351046B (zh) | 一种废水处理剂、制备方法及废水处理方法 | |
CN105110392B (zh) | 一种非选择性重金属废水快速净化剂 | |
CN103406092B (zh) | 一种胺基功能化介孔γ-Al2O3吸附剂的制备方法 | |
CN102942237A (zh) | 一种可同步去除废水中氨氮、磷的净水剂制备方法 | |
CN101337732B (zh) | 一种减少有害重金属组分溶出的方法 | |
CN110560012A (zh) | 一种利用树脂负载水合氧化铁去除水中磷的方法 | |
CN104971688B (zh) | 一种纳米磁性颗粒吸附剂的制备方法 | |
Zhang et al. | Sediment phosphorus immobilization with the addition of calcium/aluminum and lanthanum/calcium/aluminum composite materials under wide ranges of pH and redox conditions | |
Fang et al. | Highly efficient in-situ purification of Fe (II)-rich high-arsenic groundwater under anoxic conditions: Promotion mechanisms of PMS on oxidation and adsorption | |
Belaye et al. | Preparation and Adsorption Behavior of Ce (III)-MOF for Phosphate and Fluoride Ion Removal from Aqueous Solutions | |
CN102531094A (zh) | 含重金属离子或含磷的废水的处理方法 | |
Yi et al. | Influencing factors and environmental effects of interactions between goethite and organic matter: A critical review | |
CN103232103A (zh) | 一种利用铁盐混凝剂原位水解生成羟基氧化铁用于去除再生水中磷的方法 | |
CN104925988A (zh) | 一种含铊等重金属污染废水的深度处理方法 | |
CN105000720A (zh) | 一种黄金冶炼行业氰化尾矿浆处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130320 |