CN111036168A - 一种利用改性羟基磷灰石高效去除印染废水中锑离子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用改性羟基磷灰石高效去除印染废水中锑离子的方法。采用方法的要点是利用经过三氯化铁置换改性的羟基磷灰石，配合纤维素基绿色絮凝材料，吸附‑絮凝除印染废水中的锑离子。本发明选用大比表面积、多吸附位点的三氯化铁置换改性羟基磷灰石有效去除印染废水中的锑离子，减少其对自然水体的污染和危害，具有重要环境和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及去除印染废水中锑离子的方法，特别涉及一种利用改性羟基磷灰石高效去除印染废水中锑离子的方法，属于环境工程技术领域。
背景技术
随着印染技术发展，印染废水中的重金属引起污染问题已成为社会关注的焦点。锑(Sb)作为一种具毒性和致癌作用的重金属，已被美国国家环保署和欧盟列为优先控制污染物。
在纺织品印染过程中，聚酯纤维在生产时须添加含锑催化剂。锑会以游离状态均匀分散到聚酯纤维中，在退浆、碱减量和染色等工艺中，游离的锑会进入到印染废水中并累积下来，最终出现污染超标情况。目前，国内外对含锑废水处理的主要方法包括沉淀法、电化学沉积法、凝聚法、微生物法和吸附法等，但都存在着一定的局限性。因此，开发一种高效处理含锑印染废水的方法或试剂迫在眉睫。锑离子对羟基磷灰石表面具有高亲和力，意味着羟基磷灰石存在大量可用于锑离子吸附的反应位点，可在pH相对较宽的范围内从印染废水中除去锑离子。
在去除印染废水中锑离子领域，中国专利(CN200710191877.3)“去除废水中半金属锑离子的方法”公开了一种用于废水中锑离子去除的电化学沉积法，使其在工作电极上以半金属或氧化物等形式析出，达到对弱酸性、低含量等废水中有毒锑离子的有效去除；中国专利(CN201611245548.8)“一种重金属废水处理用ZrO2及其制备方法和应用”通过煅烧UiO-66类金属有机骨架材料，得到具有较高比表面积的ZrO2，在重金属离子吸附过程中提供了更多吸附位点，进而提高了重金属离子的吸附量。中国专利(CN201610145401.5)“一种含锑电镀废水的处理系统”公开了一种含锑电镀废水的处理系统，通过固定刷将吸附了废水中的锑的鼠尾藻残渣刷除并使之自然沉降，逐渐形成污泥物质，使废水中的锑离子得以去除。中国专利(CN201620328609.6)“铁屑及铁细菌及硫酸盐还原菌协同处理锑矿废水模拟装置”公开了一种铁屑及铁细菌及硫酸盐还原菌协同处理锑矿废水模拟装置，能高效去除锑矿废水中的锑和硫酸盐，回收富锑污泥。截至目前，还未见到的利用改性羟基磷灰石高效去除印染废水中锑离子相关工艺技术出现。
采用三氯化铁改性羟基磷灰石，比表面积增大，吸附位点进一步暴露，同时也增加了其对锑离子的吸附面积，提升了对印染废水中锑离子的吸附能力和吸附效果，减少了印染废水中锑离子对自然水体的危害，具有重要环境和社会效益。
发明内容
为实现印染废水中锑离子的有效去除，本发明的目的是提供一种利用改性羟基磷灰石高效去除印染废水中锑离子的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是采用以下步骤：
1)将氢氧化钠或盐酸溶液加入50mL印染废水中，调节pH至5-9，得到一定pH范围内的印染废水；
2)将0.4-1.2g改性羟基磷灰石粉末加入步骤1)得到的一定pH范围内的印染废水中，搅拌均匀，得到含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液；
3)将步骤2)得到的含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液，以240-280r/min搅拌20-60min，得到经吸附处理的印染废水悬浊液；
4)将絮凝剂溶液加入步骤3)得到的经吸附处理的印染废水悬浊液中，慢搅7min，静置30min，得到的上清液即为经过改性羟基磷灰石吸附-絮凝处理的印染废水。
所述的氢氧化钠溶液质量分数为20％；盐酸溶液质量分数为4％；絮凝剂溶液为纤维素基绿色絮凝材料溶液，质量分数为5％。
所述的改性羟基磷灰石为经三氯化铁置换改性的纳米级羟基磷灰石、经三氯化铁置换改性的微米级羟基磷灰石中的一种。
与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：
本发明选用大比表面积、多吸附位点的三氯化铁置换改性羟基磷灰石，大幅提升了印染废水中锑离子的吸附和去除效率，减少了其对自然水体的危害，具有重要环境和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
1)将质量分数为20％的氢氧化钠和质量分数为4％的盐酸溶液加入50mL印染废水中，调节pH至5，得到pH 5的印染废水；
2)将0.8g经三氯化铁置换改性的纳米级羟基磷灰石粉末加入步骤1)得到的pH 5的印染废水中，搅拌均匀，得到含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液；
3)将步骤2)得到的含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液，以280r/min搅拌20min，得到经吸附处理的印染废水悬浊液；
4)将质量分数为5％的絮凝剂溶液为纤维素基绿色絮凝材料溶液加入步骤3)得到的经吸附处理的印染废水悬浊液中，慢搅7min，静置30min，得到的上清液即为经过改性羟基磷灰石吸附-絮凝处理的印染废水(a)。
实施例2:
1)将质量分数为20％的氢氧化钠和质量分数为4％的盐酸溶液加入50mL印染废水中，调节pH至7，得到pH 7的印染废水；
2)将1.2g经三氯化铁置换改性的微米级羟基磷灰石粉末加入步骤1)得到的pH 7的印染废水中，搅拌均匀，得到含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液；
3)将步骤2)得到的含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液，以250r/min搅拌40min，得到经吸附处理的印染废水悬浊液；
4)将质量分数为5％的絮凝剂溶液为纤维素基绿色絮凝材料溶液加入步骤3)得到的经吸附处理的印染废水悬浊液中，慢搅7min，静置30min，得到的上清液即为经过改性羟基磷灰石吸附-絮凝处理的印染废水(b)。
实施例3:
1)将质量分数为20％的氢氧化钠和质量分数为4％的盐酸溶液加入50mL印染废水中，调节pH至9，得到pH 9的印染废水；
2)将0.4g经三氯化铁置换改性的纳米级羟基磷灰石粉末加入步骤1)得到的pH 9的印染废水中，搅拌均匀，得到含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液；
3)将步骤2)得到的含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液，以260r/min搅拌30min，得到经吸附处理的印染废水悬浊液；
4)将质量分数为5％的絮凝剂溶液为纤维素基绿色絮凝材料溶液加入步骤3)得到的经吸附处理的印染废水悬浊液中，慢搅7min，静置30min，得到的上清液即为经过改性羟基磷灰石吸附-絮凝处理的印染废水(c)。
实施例4:
1)将质量分数为20％的氢氧化钠和质量分数为4％的盐酸溶液加入50mL印染废水中，调节pH至6，得到pH 6的印染废水；
2)将1.0g经三氯化铁置换改性的微米级羟基磷灰石粉末加入步骤1)得到的pH 6的印染废水中，搅拌均匀，得到含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液；
3)将步骤2)得到的含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液，以240r/min搅拌60min，得到经吸附处理的印染废水悬浊液；
4)将质量分数为5％的絮凝剂溶液为纤维素基绿色絮凝材料溶液加入步骤3)得到的经吸附处理的印染废水悬浊液中，慢搅7min，静置30min，得到的上清液即为经过改性羟基磷灰石吸附-絮凝处理的印染废水(d)。
将实施例1、2、3、4利用改性羟基磷灰石高效去除印染废水中锑离子的方法应用于某印染企业废水的处理过程，测定对锑离子去除率数据，表1为由实施例1、2、3、4的改性羟基磷灰石处理某企业印染废水的锑离子去除率测定结果。由表1可看出，利用改性羟基磷灰石去除锑离子的方法对印染废水中锑离子去除率在92.1-94.6％，锑离子离子去除效果显著，表明该去除印染废水中锑离子的方法对去除印染废水中的锑离子具有较好的处理效果，有望应用于印染企业的废水处理过程。
表1
以上列举的仅是本发明的具体实施例。本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明保护范围。
Claims (3)
1.一种利用改性羟基磷灰石高效去除印染废水中锑离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将氢氧化钠或盐酸溶液加入50mL印染废水中，调节pH至5-9，得到一定pH范围内的印染废水；
2)将0.4-1.2g改性羟基磷灰石粉末加入步骤1)得到的一定pH范围内的印染废水中，搅拌均匀，得到含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液；
3)将步骤2)得到的含改性羟基磷灰石的印染废水悬浊液，以240-280r/min搅拌20-60min，得到经吸附处理的印染废水悬浊液；
4)将絮凝剂溶液加入步骤3)得到的经吸附处理的印染废水悬浊液中，慢搅7min，静置30min，得到的上清液即为经过改性羟基磷灰石吸附-絮凝处理的印染废水。
2.根据权利要求1所述的一种用于去除印染废水中锑离子的改性羟基磷灰石的制备方法，其特征在于：所述的氢氧化钠溶液质量分数为20％；盐酸溶液质量分数为4％；絮凝剂溶液为纤维素基绿色絮凝材料溶液，质量分数为5％。
3.根据权利要求1所述的一种用于去除印染废水中锑离子的改性羟基磷灰石的制备方法，其特征在于：所述的改性羟基磷灰石为经三氯化铁置换改性的纳米级羟基磷灰石、经三氯化铁置换改性的微米级羟基磷灰石中的一种。
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