一种水中微量锑的去除方法
【专利摘要】本发明涉及一种水中微量锑的去除方法。本发明要解决现有水中微量锑的去除方法存在主要针对高浓度含锑废水，对于生活饮用水中微量锑的去除没有成熟的技术和工艺，处理后的水质也难以达到我国生活饮用水水质标准要求，采用工程纳米材料去除水中的重金属，存在使用后回收和难于分离的问题。方法：向含微量锑的水中投加高铁酸盐，反应，搅拌吸附，然后投加混凝剂，最后依次经过混凝、沉淀、过滤，即可去除水中微量锑。本发明对锑的去除效率达到91％以上，技术工艺简单、运行成本低，实现了锑的有效去除，饮用水达到《生活饮用水卫生标准》，即锑低于5μg/L。本发明用于一种水中微量锑的去除方法。
【专利说明】一种水中微量锑的去除方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水中微量锑的去除方法。
【背景技术】
[0002]锑不是人体必需的元素。锑及其化合物能与人体内巯基结合，干扰体内酶活性或破坏细胞内离子平衡使细胞缺氧而引起人体代谢紊乱。人体持续接触高浓度的锑，会导致皮肤以及黏液膜受到刺激，引起的急性影响有化学性结膜炎、鼻炎、咽炎、喉炎、支气管炎、肺炎；锑作为药剂的副作用包括代谢紊乱和肝及心脏的退化；慢性影响包括头痛、头晕、易兴奋、失眠、乏力、肠胃功能紊乱、粘膜刺激症状。
[0003]基于锑的毒性和环境安全性，世界上许多国家对其都制定了严格的环境标准，我国《生活饮用水卫生规范》中也严格限制了这些有害重金属在水中的最高浓度，即(锑为5 μ g/L)。近年来，我国水环境中重金属锑的污染日益严重，直接导致人的身体健康受到危害，严重威胁到公共卫生安全，产生较大的社会影响。目前，去除锑的方法可归纳为:化学沉淀法、电化学方法、离子交换法等。化学沉淀法是通过外加药剂使水中的锑形成沉淀而得以去除，实施方法包括:调节PH值、投加铁盐、投加硫离子、pH调节与投加铁盐混凝联用；电化学方法，是通过锑的电沉积将锑去除。离子交换法，通常采用离子交换树脂或活性氧化铝，氨基、烷基、磷酸基螯合阳离子交换树脂处理电解废水中锑离子也有较好效果。这些处理方法主要针对高浓度含锑废水，对于生活饮用水中微量锑的去除没有成熟的技术和工艺，处理后的水质也难以达到我国生活饮用水水质标准要求。因此，对于受微量重金属锑污染的水源进行应急处理 显得尤为重要，开发高效、便宜、使用方便的应急处理技术已经迫在眉睫。纳米材料也逐渐成为水中重金属去除的新兴材料，具有很高的比表面积，能去除水中的重金属，而工程纳米材料在水处理中的成本非常高，而且存在使用后回收和难于分离的问题。
【发明内容】
[0004]本发明是要解决现有水中微量锑的去除方法存在主要针对高浓度含锑废水，对于生活饮用水中微量锑的去除没有成熟的技术和工艺，处理后的水质也难以达到我国生活饮用水水质标准要求，采用工程纳米材料去除水中的重金属，存在使用后回收和难于分离的问题，而提供了一种水中微量锑的去除方法。
[0005]一种水中微量锑的去除方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0006]一、向含微量锑的水中投加高铁酸盐，然后在转速为260r/min~350r/min下，反应2min~6min,得混合溶液；所述的高铁酸盐的投加量为lmg/L~30mg/L ；
[0007]二、在转速为150r/min~250r/min下，步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附5min~IOmin,得到吸附后的混合溶液；
[0008]三、向吸附后的混合溶液中投加混凝剂，然后依次经过混凝、沉淀、过滤，即可去除水中微量铺；所述的混凝剂的投加量为lmg/L~45mg/L。[0009]本发明利用高铁酸盐强氧化性氧化三价锑，生成容易去除的五价锑；同时利用高铁酸盐还原生成三价铁水解生成的纳米铁氧化物作为吸附剂，此吸附剂具有比表面积大、易于沉淀分离的特点，能够有效吸附去除水中低浓度的锑，能保证饮用水源中低浓度的锑在水厂出水时达到国家《生活饮用水卫生标准》中规定的限制，即5 μ g/L。该工艺具有去除效率高、工艺简单、操作灵活方便、不改变水厂原有处理工艺及运行成本低等优点，可用于水污染事件的应急处理。
[0010]本发明的有益效果是:本发明对锑的去除效率达到91%以上，技术工艺简单、运行成本低；实现了锑的有效去除，饮用水达到《生活饮用水卫生标准》，即锑低于5 μ g/L。
[0011]本发明用于一种水中微量锑的去除方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是实施例一的水中微量锑的去除效果图。
【具体实施方式】
[0013]本发明技术方案不局限于以下所列举的【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】之间的任意组合。
[0014]【具体实施方式】一:本实施方式所述的一种水中微量锑的去除方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0015]一、向含微量锑的水中投加高铁酸盐，然后在转速为260r/min~350r/min下，反应2min~6min,得混合溶液；所述的高铁酸盐的投加量为lmg/L~30mg/L ；
[0016]二、在转速为150r/min~250r/min下，步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附5min~IOmin,得到吸附后的混合溶液；
[0017]三、向吸附后的混合溶液中投加混凝剂，然后依次经过混凝、沉淀、过滤，即可去除水中微量铺；所述的混凝剂的投加量为lmg/L~45mg/L。
[0018]本实施方式步骤一中投加的高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。本实施方式在高铁酸盐的选择中，以不向水源水中引入其它的饮用水中限制的、有害的杂元素为准。
[0019]本实施方式步骤三中利用常规水处理工艺的混凝、沉淀、过滤。
[0020]本实施方式利用高铁酸盐强氧化性氧化三价锑，生成容易去除的五价锑；同时利用高铁酸盐还原生成三价铁水解生成的纳米铁氧化物作为吸附剂，此吸附剂具有比表面积大、易于沉淀分离的特点，能够有效吸附去除水中低浓度的锑，能保证饮用水源中低浓度的锑在水厂出水时达到国家《生活饮用水卫生标准》中规定的限制，即5 μ g/L。该工艺具有去除效率高、工艺简单、操作灵活方便、不改变水厂原有处理工艺及运行成本低等优点，可用于水污染事件的应急处理。
[0021]本发明的有益效果是:本发明对锑的去除效率达到91%以上，技术工艺简单、运行成本低；实现了锑的有效去除，饮用水达到《生活饮用水卫生标准》，即锑低于5 μ g/L。
[0022]本发明用于一种水中微量锑的去除方法。
[0023]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中所述的高铁酸盐的投加量为5mg/L~30mg/L。其它与【具体实施方式】一相同。
[0024]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同的是步骤一中所述的高铁酸盐的投加量为15mg/L。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0025]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤一中所述的高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。其它与【具体实施方式】一至三相同。
[0026]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤一中所述的含微量锑的水中锑为游离离子态的三价锑、游离离子态的五价锑、被有机物络合的三价锑、被有机物络合的五价锑、被无机物络合的三价锑或被无机物络合的五价锑中的一种或其中几种的混合物。其它与【具体实施方式】一至四相同。
[0027]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤一中向含微量锑的水中投加高铁酸盐，然后在转速为300r/min下，反应3min，得混合溶液。其它与【具体实施方式】一至五相同。
[0028] 【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤二中在转速为200r/min下，步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附lOmin，得到吸附后的混合溶液。其它与【具体实施方式】一至六相同。
[0029]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:步骤三中所述的混凝剂的投加量为10mg/L~45mg/L。其它与【具体实施方式】一至七相同。
[0030]采用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0031]实施例一:
[0032]本实施例所述的一种水中微量锑的去除方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0033]一、向含50 μ g/L三价锑的水中投加高铁酸盐，然后在转速为300r/min下，反应3min，得混合溶液；所述的高铁酸盐的投加量为10mg/L ;所述的高铁酸盐为高铁酸钾；
[0034]二、在转速为200r/min下，步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附lOmin，得到吸附后的混合溶液；
[0035]三、向吸附后的混合溶液中投加混凝剂，然后依次经过混凝、沉淀、过滤，即可去除水中微量锑；所述的混凝剂的投加量为10mg/L ;所述的混凝剂为硫酸铝。
[0036]本实施例通过等离子体质谱仪测试去除后水中剩余锑的含量，并通过计算得出水中微量锑的去除率，本实施例的水中锑的去除效果图如图1所示，由图可知，本实施例对锑的去除效率达到93%以上。
[0037]实施例二:
[0038]本实施例所述的一种水中微量锑的去除方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0039]一、向含50 μ g/L五价锑的水中投加高铁酸盐，然后在转速为300r/min下，反应3min，得混合溶液；所述的高铁酸盐的投加量为10mg/L ;所述的高铁酸盐为高铁酸钾；
[0040]二、在转速为200r/min下，步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附lOmin，得到吸附后的混合溶液；
[0041]三、向吸附后的混合溶液中投加混凝剂，然后依次经过混凝、沉淀、过滤，即可去除水中微量锑；所述的混凝剂的投加量为10mg/L ;所述的混凝剂为硫酸铝。
[0042]本实施例旨在提供以腐植酸作为代表的有机物对三价锑去除的影响，本实施例对锑的去除效率达到95%以上。
[0043]实施例三:
[0044]本实施例所述的一种水中微量锑的去除方法，具体是按照以下步骤进行的:[0045]一、向含50 μ g/L三价锑和5mg/L腐植酸(以总有机碳计)的水中投加高铁酸盐，然后在转速为300r/min下，反应3min，得混合溶液；所述的高铁酸盐的投加量为10mg/L ；所述的高铁酸盐为高铁酸钾；
[0046]二、在转速为200r/min下，步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附lOmin，得到吸附后的混合溶液；
[0047]三、向吸附后的混合溶液中投加混凝剂，然后依次经过混凝、沉淀、过滤，即可去除水中微量锑；所述的混凝剂的投加量为10mg/L ;所述的混凝剂为硫酸铝。
[0048]本实施例对锑的去除效率达到94%以上。
[0049]实施例四:
[0050]本实施例所述的一种水中微量锑的去除方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0051]一、向含50 μ g/L五价锑和5mg/L腐植酸(以总有机碳计)的水中投加高铁酸盐，然后在转速为300r/min下，反应3min，得混合溶液；所述的高铁酸盐的投加量为10mg/L ；所述的高铁酸盐为高铁酸钾；
[0052]二、在转速为200r/min下，步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附lOmin，得到吸附后的混合溶液；
[0053]三、向吸附后的 混合溶液中投加混凝剂，然后依次经过混凝、沉淀、过滤，即可去除水中微量锑；所述的混凝剂的投加量为10mg/L ;所述的混凝剂为硫酸铝。
[0054]本实施例旨在提供以腐植酸作为代表的有机物对五价锑去除的影响，本实施例对锑的去除效率达到93%以上。
【权利要求】
1.一种水中微量锑的去除方法，其特征在于一种水中微量锑的去除方法是按照以下步骤进行的: 一、向含微量锑的水中投加高铁酸盐，然后在转速为260r/min~350r/min下，反应2min~6min,得混合溶液；所述的高铁酸盐的投加量为lmg/L~30mg/L ； 二、在转速为150r/min~250r/min下,步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附5min~IOmin,得到吸附后的混合溶液； 三、向吸附后的混合溶液中投加混凝剂，然后依次经过混凝、沉淀、过滤，即可去除水中微量铺；所述的混凝剂的投加量为lmg/L~45mg/L。
2.根据权利要求1所述的一种水中微量锑的去除方法，其特征在于步骤一中所述的高铁酸盐的投加量为5mg/L~30mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种水中微量锑的去除方法，其特征在于步骤一中所述的高铁酸盐的投加量为15mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种水中微量锑的去除方法，其特征在于步骤一中所述的高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种水中微量锑的去除方法，其特征在于步骤一中所述的含微量锑的水中锑为游离离子态的三价锑、游离离子态的五价锑、被有机物络合的三价锑、被有机物络合的五价锑、被无机物络合的三价锑或被无机物络合的五价锑中的一种或其中几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种水中微量锑的去除方法，其特征在于步骤一中向含微量锑的水中投加高铁酸盐，然后在转速为300r/min下，反应3min，得混合溶液。
7.根据权利要求1所述的一种水中微量锑的去除方法，其特征在于步骤二中在转速为200r/min下，步骤一得到的混合溶液继续搅拌吸附lOmin，得到吸附后的混合溶液。
8.根据权利要求1所述的一种水中微量锑的去除方法，其特征在于步骤三中所述的混凝剂的投加量为10mg/L~45mg/L。
【文档编号】C02F1/62GK103922512SQ201410186370
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】马军, 皇甫小留, 王雅安, 江进, 庞素艳, 路希鑫 申请人:哈尔滨工业大学