CN117247196A - 一种去除水中锑离子的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除水中锑离子的方法和系统，该方法包括：将含锑水的pH值调节为3.5～6.5；开启电极，对调节pH值后的所述含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应生成微量锑化物；关闭电极，投放嗜线虫杆菌，利用所述嗜线虫杆菌的氰基将所述含锑水中更多的锑离子形成大量锑化物；使所述含锑水流经含有二氧化氯的微孔离子膜棒，利用所述二氧化氯与所述锑离子发生反应形成锑化物，并利用所述微孔离子膜棒吸附锑化物的微粒，将所述含锑水中的锑离子去除和富集回收，从而降低含锑废水中锑离子去除的投资成本、反应周期和处理难度，避免锑离子处理的残留和二次污染，提升锑离子去除的效率。
Description
技术领域
本申请涉及含锑水锑离子去除形成饮用水领域，更具体地，涉及一种去除水中锑离子的方法和系统。
背景技术
印染工业一直以来是东部沿海地区的重要工业。在纺织品印染中，涤纶原料聚酯纤维合成时，为了提高原料的转化率，经常使用含锑的催化剂，例如醋酸锑、乙二醇锑。而在涤纶原料聚酯纤维合成过程中，锑元素会以游离状态均匀分散到聚酯纤维中，这些聚酯纤维进入印染厂或者织造厂进一步加工时，在退浆和碱减量工序中，游离的锑就会进入到废水中并沉积下来。层层累积后，废水中金属锑的含量会超过《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)要求金属锑的限值指标100μg/L。
同时我国南方9省2市的江河湖泊都有不同程度的锑污染，锑污染来源：采矿、冶炼，医用锑剂、颜料、杀虫剂，餐饮和烹饪等诸多行业污染。锑对人体及环境生物具有毒性作用，甚至被怀疑为致癌物，锑及其化合物已经被许多国家列为重点污染物，它与很多的化学元素一样对人体有着很多的危害，它的化合物会通过呼吸道、消化道或皮肤等途径进入人体，从而引起锑中毒。(1)急性中毒：锑可以通过职业暴露、食物摄入以及药剂服用等多种途径引起急性锑中毒。急性锑中毒可以造成皮肤黏膜、心脏、肝脏、肺及神经系统等多个组织器官的损害，在临床上表现为呕吐、腹痛腹泻、血尿、肝肿大、痉挛及心律紊乱等症状。(2)慢性中毒：长期在低浓度锑环境下作业的人员随着体内锑含量的慢慢增加可能会发生锑慢性中毒。锑及其化合物的慢性毒性试验证实，锑与细胞中的巯基发生不可逆转的结合，进而干扰含巯基蛋白质和酶类的正常代谢，从而对生物体产生损害作用，主要表现为肺功能改变、慢性支气管炎、肺气肿、早期肺结核、胸膜粘连和尘肺病。此外，心血管系统和肾脏也会受到损害。在饮水中添加三价可溶性锑盐-酒石酸锑钾，经过90天的慢性暴露，锑能够引起老鼠体内轻微化学和血液学的改变，同时引起甲状腺、肝脏、胸腺、脾脏和脑垂体等组织相应的结构变化。当锑的浓度达到5mg/L时，可使雌性老鼠血糖显著下降。
湖南省永州市东安县自来水厂建成1985年，从紫水河泵站提水，时取水规模为5000米3/天，随着城镇化和工业经济发展，日供水已达到4.5万米3/天。2012年，为提高饮水质量，节约取水成本，东安县委、县政府投资6000千万元从高岩水库采取重力引水到县城。东安高岩水库有效库容4700万立方米，属中型水库，常态化有4700万吨水。2018年，中央环保督查中发现高岩水库锑超5.6倍，达到0.028mg/L，穿城区而过的紫水河属于高岩水库下游，水质也受到影响，同样不能饮用，例如，东安县当地已出现因饮用锑离子超标水产生的基础病。
因此，如何去除沉积在印染废水中的锑成为印染企业和污水处理领域都需要重点解决的问题。
目前国内外对含锑废水的处理研究较少，主要方法有沉淀法、电化学沉积法、凝聚法、微生物法和吸附法等。这些方法虽各有特点，但都存在一定的局限性，如存在：处理时间过长、成本过高、二次污染等问题，同时对流量流速、残留和投资成本也很难把控。鉴于此，对含锑废水的有效处理迫在眉睫，开发一种既经济又简单高效的含锑废水处理工艺以解决当前含锑废水处理中存在的上述行业性难题显得尤为重要。
综上所述，有必要引入一种新的方法及装置，能够在避免二次污染的同时，以低成本简单、快速、有效地去除含锑废水中的锑离子，以解决现有锑离子去除方法存在的处理时间过长、成本过高、二次污染、对流量流速难以控制、存在锑残留等问题，实现以简单、经济、高效和可控的方式完成含锑水中锑离子的去除，从而降低含锑废水中锑离子去除的投资成本和处理难度，避免锑离子残留和二次污染，提升锑离子去除的效率。
发明内容
针对上面提到的技术问题，本发明提供一种去除水中锑离子的方法和系统，通过对调节pH值后的含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，将所述锑离子极化；然后关闭电极，向极化后的所述含锑水中投放嗜线虫杆菌，并使所述含锑水流经含有二氧化氯的微孔离子膜棒，利用所述嗜线虫杆菌的氰基和所述二氧化氯分别与所述含锑水中的锑离子反应生成锑化合物，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，并通过清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收，从而将锑离子从所述含锑水中去除并富集回收锑。实现了富集回收锑的同时，以低成本简单、快速、有效地去除含锑废水中的锑离子，解决了现有锑离子去除方法存在的处理时间过长、成本过高、二次污染、对流量流速难以控制、存在锑残留等问题，完成了以简单、经济、高效和可控的方式完成含锑水中锑离子的去除，进而降低了含锑废水中锑离子去除的投资成本和处理难度，避免锑离子残留和二次污染，提升锑离子去除的效率。
本发明提供一种去除水中锑离子的方法，所述方法包括：
S101，pH值调节：将含锑水的pH值调节为3.5～6.5；S102，初步去除含锑水中的锑离子：开启电极，对调节pH值后的所述含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物，从而初步去除所述含锑水中的锑离子；S103，深度去除含锑水中的锑离子：关闭电极，向所述含锑水中投放嗜线虫杆菌，利用所述嗜线虫杆菌的氰基与所述含锑水中的锑离子发生反应生成锑化物，从而深度去除所述含锑水中的锑离子；S104，进一步去除含锑水中的锑离子并富集回收锑：使经过步骤S103处理后的所述含锑水流经含有二氧化氯的微孔离子膜棒，利用所述二氧化氯与所述锑离子发生反应，进一步形成部分锑化物，并且所述锑化物的微粒增大，进而进一步去除所述含锑水中的锑离子，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收。
如上所述，所述含锑水的体积为25升，步骤S103中，向所述含锑水中投放所述嗜线虫杆菌的投放量为8万单位/升，所述嗜线虫杆菌在所述含锑水中的水利停留时间为10分钟。
如上所述，步骤103中，所述嗜线虫杆菌由小卷蛾斯氏线虫获得，所述嗜线虫杆菌的参数为：原生嗜线虫杆菌长：2μm～5μm；工作pH值范围：3.5～6.5；生命体征温度范围：-6℃～57℃；最佳工作温度范围：18℃～45℃。
如上所述，步骤103中，所述嗜线虫杆菌的基本成分为氰基，所述氰基为CN-1，所述氰基与辉锑矿中的锑离子的反应为：
3CN-1+Sb3+＝Sb(NC)3↓；
其中，氰的分子式为(CN)2。
如上所述，步骤104中，所述微孔离子膜棒含有的二氧化氯为1毫克，所述微孔离子膜棒所述嗜线虫杆菌在所述含锑水中的水利停留时间为10分钟。
如上所述，步骤S102中，开启电极使用的电压为12V、电流为12A，对调节pH值后的所述含锑水进行通电的时间为10分钟。
相应的，本发明还提供了一种去除水中锑离子的系统，所述系统包括多极导体强电解模块和弥散式缓释微孔离子膜棒模块；其中，所述多极导体强电解模块，用于对调节pH值后的含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物，从而初步去除含锑水中的锑离子；所述弥散式缓释微孔离子膜棒模块，用于进一步去除含锑水中的锑离子并富集回收，利用所述二氧化氯与所述锑离子发生反应，进一步形成部分锑化物，并且使所述锑化物的微粒增大，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收。
如上所述，所述多极导体强电解模块包括电源接入单元和多价带多介质微孔纳米多极导体电解板单元；其中，所述电源接入单元，与电源的正极和负极连接，用于接入电源；所述多价带多介质微孔纳米多极导体电解板单元，为多价带多介质微孔纳米多极导体板，用于通电后将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物。
如上所述，所述弥散式缓释微孔离子膜棒模块包括二氧化氯承载单元和微孔离子膜吸附单元；其中，所述二氧化氯承载单元，用于装载二氧化氯，使二氧化氯溶于所述含锑水中，并与所述含锑水中的锑离子发生反应形成锑化合物，使锑化合物的微粒增大；所述微孔离子膜吸附单元，用于吸附所述锑化合物的微粒，将所述含锑水中的锑富集沉淀于微孔离子膜内壁，并通过清洗对锑进行富集回收，进而将所述含锑水中的锑去除并富集回收锑。
本发明通过应用以上技术方案，通过对调节pH值后的含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，将所述锑离子极化；然后关闭电极，向极化后的所述含锑水中投放嗜线虫杆菌，并使所述含锑水流经含有二氧化氯的微孔离子膜棒，利用所述嗜线虫杆菌的氰基和所述二氧化氯分别与所述含锑水中的锑离子反应生成锑化合物，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，并通过清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收，从而将锑离子从所述含锑水中去除并富集回收锑。实现了在富集回收锑的环保工程资源化同时，以低成本简单、快速、有效地去除含锑废水中的锑离子，解决了现有锑离子去除方法存在的处理时间过长、成本过高、二次污染、对流量流速难以控制、存在锑残留等问题，完成了以简单、经济、高效和可控的方式完成含锑水中锑离子的去除，进而降低了含锑废水中锑离子去除的投资成本和处理难度，避免锑离子残留和二次污染，提升锑离子去除的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提出的一种去除水中锑离子的方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提出的一种去除水中锑离子的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明提供了一种去除水中锑离子的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
S101，pH值调节：将含锑水的pH值调节为3.5～6.5。
例如，在实际的一些实施例中，选择的所述含锑水为从高岩水库获取的体积为25升的含锑水的水样，检测所属含锑水的水样中锑离子的含量为0.0062毫克/升，超出国家饮用水标准的锑离子的含量0.005毫克/升，在调节所述含锑水的水样的pH值时，根据多次实验结果对比得出将所述含锑水的水样的pH值调节为5.5，对去除所述含锑水的锑离子效果最佳。
S102，初步去除含锑水中的锑离子：开启电极，对调节pH值后的所述含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物，从而初步去除所述含锑水中的锑离子；
本实施例中，步骤S102中，开启电极使用的电压为12V、电流为12A，对调节pH值后的所述含锑水进行通电的时间为10分钟。
为了使本领域技术人员对本发明提供的去除水中锑离子的方法有进一步的理解，调节pH值后的所述含锑水进行通电的过程中，水分子会产生撕裂，裂解成H+、.HO-、.HO2-以及H2O2等强氧化性的自由基，这些自由基会与水体中的锑离子发生化学反应，将锑离子形成微量锑化物，从而实现去除含锑水的微量锑离子。
S103，深度去除含锑水中的锑离子：关闭电极，向所述含锑水中投放嗜线虫杆菌，利用所述嗜线虫杆菌的氰基与所述含锑水中的锑离子发生反应生成锑化物，从而深度去除所述含锑水中的锑离子。
本实施例中，步骤S103中，向所述含锑水中投放所述嗜线虫杆菌的投放量为8万单位/升，所述嗜线虫杆菌在所述含锑水中的水利停留时间为10分钟。
例如，选择的所述含锑水的体积为25升，按照嗜线虫杆菌的投放量为8万单位/升，25升的所述含锑水需要投放的嗜线虫杆菌的投放量为200万单位，在所述含锑水中的水利停留时间(HRT)为10分钟，以保证所述嗜线虫杆菌的氰基与所述含锑水中的锑离子更好地发生反应，进而深度去除所述含锑水中的锑离子。
本实施例中，步骤103中，所述嗜线虫杆菌由小卷蛾斯氏线虫获得，所述嗜线虫杆菌的参数为：
原生嗜线虫杆菌长：2μm～5μm；
工作pH值范围：3.5～6.5；
生命体征温度范围：-6℃～57℃；
最佳工作温度范围：18℃～45℃。
本实施例中，步骤103中，所述嗜线虫杆菌的基本成分为氰基，所述氰基为CN-1，所述氰基与辉锑矿中的锑离子的反应为：
3CN-1+Sb3+＝Sb(NC)3↓；
其中，氰的分子式为(CN)2。
值得说明的是，所述原生嗜线虫杆菌基本成分是氰基CN-1，氰是化合物，其分子式为(CN)2，它是一种无色、有异味的有毒气体，是拟卤素。氰分子由两个CN组成，类似卤素的双原子分子，如氯气分子Cl2，但远未氧化。虽然已测出了其他异构体，两组氰基靠两个碳原子键合在一起：N≡C-C≡N。即使氰的衍生物仅含一组CN，它们也一定被称为“氰”，例如采用溴化氰，其分子式是NCBr。
氰(CN)2是乙二酰二胺的酸酐：H2NC(O)C(O)NH2→NCCN+2H2O；
与锑的硫化物辉锑矿(Sb2S3)反应：
3[H2NC(O)C(O)NH2]+Sb2S3＝2Sb(NC)3+3S(NC)2+6H2O；
或与锑离子(Sb3+)反应：3CN-1+Sb3+＝Sb(NC)3↓
与锑的氧化物锑华(Sb2O3)反应：
6[H2NC(O)C(O)NH2]+2Sb2O3＝4Sb(NC)3+3O2↑+12H2O。
S104，进一步去除含锑水中的锑离子并富集回收锑：使经过步骤S103处理后的所述含锑水流经含有二氧化氯的微孔离子膜棒，利用所述二氧化氯与所述锑离子发生反应，进一步形成部分锑化物，并且所述锑化物的微粒增大，进而进一步去除所述含锑水中的锑离子，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收。
本实施例中，步骤104中，所述微孔离子膜棒含有的二氧化氯为1毫克，所述微孔离子膜棒在所述含锑水中的水利停留时间(HRT)为10分钟。
为了使本领域技术人员对本发明提供的去除水中锑离子的方法有进一步的理解，仍以从高岩水库获取的体积为25升的含锑水的水样为例，检测所属含锑水的水样中锑离子的含量为0.028毫克/升，经过步骤S101、步骤S102、和步骤S103去除所述含锑水的水样中的锑离子后，锑离子含量的检测结果为0.003毫克/升，低于国家饮用水标准，从而不仅去除来所述含锑水中的锑离子，而且在锑离子去除后达到国家饮用水的标准，经过步骤S104去除所述含锑水的水样中的锑离子后，锑离子进一步降至0.0015毫克/升，低于日本的饮用水标准0.002毫克/升。
值得说明的是，二氧化氯(ClO2)是一种强氧化剂，在常温下是一种带有辛辣气味的黄色气体，易溶于水形成黄绿色溶液，浓度为107.9g/L。二氧化氯对硫酸盐(辉锑矿)有较好的消杀效果，主要作用是在常温常压下催化氧化高岩水库水中的锑离子，使空气中的氧气也同二氧化氯一样作为氧化剂参与反应，从而减少了液相氧化剂二氧化氯的耗量，降低了处理的成本，提高了处理效率，同时还使反应速度大大提高，缩短了反应时间。另外，二氧化氯对所述锑化合物微粒，如辉锑矿微粒的吸附功能，同时可有效的氧化硫化物，并快速的控制其他微粒的合成。在除锑离子工艺中，二氧化氯可使含锑化合物分解为简单的锑离子并发生反应形成所述锑化合物微粒，进而有效地去除锑离子，达到分解含锑盐等物质的目的。
二氧化氯消毒剂是一种高效、广谱、无毒作用，使用方便、成本低廉的消毒剂。在正常条件下，二氧化氯是一种强氧化剂，而不是氯化剂，它在使用后只产生氧化物，不产生氯化有机物，无气味和刺激性，且对设备无腐蚀作用，从而在去除水中锑离子的过程中有效地降低了处理的成本，避免了对水的二次污染，且有效地去除了含锑水中的锑离子，能够将锑离子进一步降至0.0015毫克/升，低于日本的饮用水标准0.002毫克/升。
通过应用以上技术方案，对调节pH值后的含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，将所述锑离子极化；然后关闭电极，向极化后的所述含锑水中投放嗜线虫杆菌，并使所述含锑水流经含有二氧化氯的微孔离子膜棒，利用所述嗜线虫杆菌的氰基和所述二氧化氯分别与所述含锑水中的锑离子反应生成锑化合物，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，并通过清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收，从而将锑离子从所述含锑水中去除并富集回收锑。实现了在富集回收锑的环保工程资源化同时，以低成本简单、快速、有效地去除含锑废水中的锑离子，解决了现有锑离子去除方法存在的处理时间过长、成本过高、二次污染、对流量流速难以控制、存在锑残留等问题，完成了以简单、经济、高效和可控的方式完成含锑水中锑离子的去除，进而降低了含锑废水中锑离子去除的投资成本和处理难度，避免锑离子残留和二次污染，提升锑离子去除的效率。
与本发明实施例中的一种所述去除水中锑离子的方法相对应，本发明还提供了一种去除水中锑离子的系统，如图2所示，所述系统包括多极导体强电解模块和弥散式缓释微孔离子膜棒模块；
其中，
所述多极导体强电解模块，用于对调节pH值后的含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物，从而初步去除含锑水中的锑离子；
所述弥散式缓释微孔离子膜棒模块，用于进一步去除含锑水中的锑离子并富集回收锑，利用所述二氧化氯与所述锑离子发生反应，进一步形成部分锑化物，并且使所述锑化物的微粒增大，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收。
本实施例中，所述多极导体强电解模块包括电源接入单元和多价带多介质微孔纳米多极导体电解板单元；
其中，
所述电源接入单元，与电源的正极和负极连接，用于接入电源；
所述多价带多介质微孔纳米多极导体电解板单元，为多价带多介质微孔纳米多极导体板，用于通电后将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物。
为方便本领域技术人员理解本发明提供的去除水中锑离子的系统，在具体实施例中，所述多价带多介质微孔纳米多极导体单元，能够起到并提升对水分子进行断链、析盐矿化、释放羟基自由基和超氧因子基团、解离含锑盐、锑离子包裹物等作用，设施简单、使用寿命长、制备简单，且电解效果好、氧化性能优、极板无板结、不钝化，从而进一步降低锑离子去除的成本和难度，并提升快速去除水中锑离子的效率。
本实施例中，所述弥散式缓释微孔离子膜棒模块包括二氧化氯承载单元和微孔离子膜吸附单元；
其中，
所述二氧化氯承载单元，用于装载二氧化氯，使二氧化氯溶于所述含锑水中，并与所述含锑水中的锑离子发生反应形成锑化合物，使锑化合物的微粒增大；
所述微孔离子膜吸附单元，用于吸附所述锑化合物的微粒，将所述含锑水中的锑富集沉淀于微孔离子膜内壁，并通过清洗对锑进行富集回收，进而将所述含锑水中的锑去除并富集回收锑。
通过应用以上技术方案，采用所述去除水中锑离子的系统对所述含锑水中的锑离子进行去除，解决了现有锑离子去除方法存在的处理时间过长、成本过高、二次污染、对流量流速难以控制、存在锑残留等问题，不但实现了在避免二次污染的同时，以低成本简单、快速、有效地去除含锑废水中的锑离子，而且无需建很大的生化池，调试周期大大缩短，设施简单、反应时间短、使用寿命长、流失率低、原料易得、制备成本低、含锑废水处理工艺简单、设备投资少、调试周期也可大大缩短，从而以简单、经济、高效和可控的方式完成含锑水中锑离子的去除，降低了含锑废水中锑离子去除的投资成本和处理难度，避免锑离子残留和二次污染，提升锑离子去除的效率。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种去除水中锑离子的方法，其特征在于，所述方法包括：
S101，pH值调节：将含锑水的pH值调节为3.5～6.5；
S102，初步去除含锑水中的锑离子：开启电极，对调节pH值后的所述含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物，从而初步去除所述含锑水中的锑离子；
S103，深度去除含锑水中的锑离子：关闭电极，向所述含锑水中投放嗜线虫杆菌，利用所述嗜线虫杆菌的氰基与所述含锑水中的锑离子发生反应生成锑化物，从而深度去除所述含锑水中的锑离子；
S104，进一步去除含锑水中的锑离子并富集回收：使经过步骤S103处理后的所述含锑水流经含有二氧化氯的微孔离子膜棒，利用所述二氧化氯与所述锑离子发生反应，进一步形成部分锑化物，并且所述锑化物的微粒增大，进而进一步去除所述含锑水中的锑离子，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S103中，向所述含锑水中投放所述嗜线虫杆菌的投放量为8万单位/升，所述嗜线虫杆菌在所述含锑水中的水利停留时间为10分钟。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤103中，所述嗜线虫杆菌由小卷蛾斯氏线虫获得，所述嗜线虫杆菌的参数为：
原生嗜线虫杆菌长：2μm～5μm；
工作pH值范围：3.5～6.5；
生命体征温度范围：-6℃～57℃；
最佳工作温度范围：18℃～45℃。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤103中，所述嗜线虫杆菌的基本成分为氰基，所述氰基为CN-1，所述氰基与辉锑矿中的锑离子的反应为：
3CN-1+Sb3+＝Sb(NC)3↓；
其中，氰的分子式为(CN)2。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤104中，所述微孔离子膜棒含有的二氧化氯为1毫克，所述微孔离子膜棒所述嗜线虫杆菌在所述含锑水中的水利停留时间为10分钟。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S102中，开启电极使用的电压为12V、电流为12A，对调节pH值后的所述含锑水进行通电的时间为10分钟。
7.一种实施权利要求1所述去除水中锑离子的方法的系统，其特征在于，所述系统包括多极导体强电解模块和弥散式缓释微孔离子膜棒模块；
其中，
所述多极导体强电解模块，用于对调节pH值后的含锑水进行通电，将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物，从而初步去除含锑水中的锑离子；
所述弥散式缓释微孔离子膜棒模块，用于进一步去除含锑水中的锑离子并富集回收锑，利用所述二氧化氯与所述锑离子发生反应，进一步形成部分锑化物，并且使所述锑化物的微粒增大，利用所述微孔离子膜棒将所述含锑水中的锑化物的微粒富集沉积在所述微孔离子膜棒的内壁，清洗所述微孔离子膜棒，将所述含锑水中的锑富集回收。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述多极导体强电解模块包括电源接入单元和多价带多介质微孔纳米多极导体电解板单元；
其中，
所述电源接入单元，与电源的正极和负极连接，用于接入电源；
所述多价带多介质微孔纳米多极导体电解板单元，为多价带多介质微孔纳米多极导体板，用于通电后将水分子裂解成强氧化性的自由基，使所述自由基与所述含锑水中的锑离子发生反应，生成微量锑化物。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述弥散式缓释微孔离子膜棒模块包括二氧化氯承载单元和微孔离子膜吸附单元；
其中，
所述二氧化氯承载单元，用于装载二氧化氯，使二氧化氯溶于所述含锑水中，并与所述含锑水中的锑离子发生反应形成锑化合物，使锑化合物的微粒增大；
所述微孔离子膜吸附单元，用于吸附所述锑化合物的微粒，将所述含锑水中的锑富集沉淀于微孔离子膜内壁，并通过清洗对锑进行富集回收，进而将所述含锑水中的锑去除并富集回收。
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-
2023
- 2023-11-07 CN CN202311468646.8A patent/CN117247196A/zh active Pending
Patent Citations (12)
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