專利名稱：一種去除水中As(III)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景砷是致癌、致突變因子，對(duì)動(dòng)物還有致畸作用。我國(guó)新疆、內(nèi)蒙古、陜西、 貴州、吉林、寧夏、青海等省的一些城市都不同程度地存在著飲用水中砷超標(biāo) 的問(wèn)題，而且己經(jīng)在人群中引起了砷中毒的現(xiàn)象，中毒地區(qū)范圍大。《生活飲 用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定砷濃度超過(guò)lOpg/L列為超標(biāo)飲用水，所以在中國(guó)發(fā)展高 效、價(jià)廉的方法去除水中的砷已經(jīng)是亟待解決的問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外飲用水除砷的常用方法有沉淀法和吸附法。沉淀法利用3價(jià) 鐵鹽、鋁鹽、硫化物及石灰與砷形成難溶化合物除砷，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明3價(jià)鐵鹽 的除砷效果明顯高于鋁鹽，3價(jià)鐵鹽對(duì)水中的As(V)有很高的去除率，但3價(jià) 鐵鹽對(duì)As(III)的去除率較低， 一般只有60% 80%，要使As(III)去除率提高， 則需要投加大量的3價(jià)鐵鹽，增加成本，還會(huì)形成大量難處理的含砷廢渣，對(duì) 環(huán)境造成二次污染。吸附法主要包括活性氧化鋁法、氧化鐵法、沸石及稀土類 吸附法，但是吸附法對(duì)As(V)的去除效果較好，不能有效去除As(III)，且吸附 劑用量大，工藝復(fù)雜，時(shí)間長(zhǎng)，吸附劑再生后的吸附能力下降、運(yùn)行成本高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)水中As(in)的去除率低、工藝復(fù)雜、時(shí) 間長(zhǎng)、運(yùn)行成本高及產(chǎn)生大量含砷廢渣的問(wèn)題，而提供一種去除水中As(m) 的方法。一種去除水中As(III)的方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、預(yù)氧化向含AS(III) 水中加入氧化劑，使As(III)與氧化劑的化學(xué)劑量比為1 : 1 2，以280 320r/min的速度攪拌1 5min后投加亞鐵鹽，使砷離子與亞鐵離子的摩爾比為 1 : 2 5，得混合溶液；二、將混合溶液以100 200r/min的速度攪拌0.5 2min， 再以20 60r/min的速度攪拌15 40min后沉淀20 40min，即可去除水中的As(m)。 '本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、時(shí)間短，通過(guò)加入氧化劑對(duì)含As(m)水進(jìn)行預(yù)氧化把As(III)轉(zhuǎn)化為As(V)，降低了砷的毒性，且預(yù)氧化階段剩余的氧化劑可以促進(jìn)后續(xù)亞鐵轉(zhuǎn)化為新生態(tài)氫氧化鐵，還可促進(jìn)砷在新生態(tài)氫氧化鐵表面的吸附和與新生態(tài)氫氧化鐵發(fā)生共沉淀；預(yù)氧化階段剩余的氧化劑可被亞鐵還原，避免 氧化劑過(guò)量所帶來(lái)的色度升高、刺激性氣味的問(wèn)題；新生態(tài)氫氧化鐵比普通3 價(jià)鐵鹽混凝劑水解產(chǎn)生的氫氧化鐵具有更強(qiáng)的吸附和共沉淀能力，可以把水中 的As(m)有效去除，去除率達(dá)99%以上，而且混凝劑用量大大減少，同時(shí)含砷 廢渣的產(chǎn)量也減少，降低了后續(xù)的含砷廢渣處理費(fèi)用；原料亞鐵鹽的價(jià)格僅為 3價(jià)鐵鹽的三分之一左右，降低了運(yùn)行費(fèi)用。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式一種去除水中As(III)的方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、預(yù)氧化向含As(in)水中加入氧化齊U，使AS(III)與氧化劑的化學(xué)劑量 比為1 : 1 2，以280 320r/min的速度攪拌l 5min后投加亞鐵鹽，使砷離 子與亞鐵離子的摩爾比為1 :2 5，得混合溶液；二、將混合溶液以100 200r/min的速度攪拌0.5 2min，再以20 60r/min的速度攪拌15 40min后 沉淀20 40min，即可去除水中的As(III)。本實(shí)施方式中的亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中所用氧化劑為臭氧、高鐵酸鉀、高錳酸鉀、氯氣、次氯酸鈉、C102或Fenton試劑。 其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
7相同。本實(shí)施方式中氧化劑的作用是將含As(III)水中的As(III)氧化成As(V)。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中As(III) 與氧化劑的化學(xué)劑量比為1 : 1.5。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中以 300r/min的速度攪拌3min。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中砷離子 與亞鐵離子的摩爾比為1:3。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中以 150r/min的速度攪拌lmin。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中以40r/min的速度攪拌25min后沉淀30min。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一 相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式一種去除水中As(III)的方法按以下步驟實(shí) 現(xiàn) 一、預(yù)氧化向含As(III)水中加入高鐵酸鉀，使As(III)與高錳酸鉀的化學(xué) 劑量比為1:1，以300r/min的速度攪拌2min后投加亞鐵鹽，使砷離子與亞鐵 離子的摩爾比為1 : 2.5，得混合溶液；二、將混合溶液以120r/min的速度攪 拌lmin,再以40r/min的速度攪拌30min后沉淀30min，即可去除水中的As(III)。本實(shí)施方式中的亞鐵鹽為氯化亞鐵。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式一種去除水中As(III)的方法按以下步驟實(shí) 現(xiàn) 一、預(yù)氧化向含As(m)水中加入高錳酸鉀，使As(III)與高錳酸鉀的化學(xué) 劑量比為1:1.4，以300r/min的速度攪拌2min后投加硫酸亞鐵，使砷離子與 亞鐵離子的摩爾比為1 : 2.5，得混合溶液；二、將混合溶液以120r/min的速 度攪拌lmin，再以40r/min的速度攪拌30min后沉淀30min，即可去除水中的 As(III)。經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)測(cè)試，分別向含As(ni)水中加入等質(zhì)量的(以鐵計(jì))硫酸鐵或 硫酸亞鐵，在其它條件相同的情況下投加3價(jià)鐵鹽的水中As(III)的去除率為 78.4%,投加硫酸亞鐵的水中As(III)的去除率為99.1%。本實(shí)施方式水中As(III) 的去除率明顯高于3價(jià)鐵鹽。
權(quán)利要求
1、一種去除水中As(III)的方法，其特征在于一種去除水中As(III)的方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)一、預(yù)氧化向含As(III)水中加入氧化劑，使As(III)與氧化劑的化學(xué)劑量比為1∶1～2，以280～320r/min的速度攪拌1～5min后投加亞鐵鹽，使砷離子與亞鐵離子的摩爾比為1∶2～5，得混合溶液；二、將混合溶液以100～200r/min的速度攪拌0.5～2min，再以20～60r/min的速度攪拌15～40min后沉淀20～40min，即可去除水中的As(III)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除水中As(III)的方法，其特征在于步驟 一中所用氧化劑為臭氧、高鐵酸^、高錳酸鉀、氯氣、次氯酸鈉、C102或Fenton 試劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除水中As(III)的方法，其特征在于步驟 一中As(III)與氧化劑的化學(xué)劑量比為1 : 1.5。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除水中As(m)的方法，其特征在于步驟 一中以300r/min的速度攪拌3min。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除水中As(III)的方法，其特征在于步驟 一中砷離子與亞鐵離子的摩爾比為1 : 3。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除水中As(ni)的方法，其特征在于步驟 二中以150r/min的速度攪拌lmin。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除水中As(in)的方法，其特征在于步驟 二中以40r/min的速度攪拌25min后沉淀30min。
全文摘要
一種去除水中As(III)的方法，它屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。它解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)水中As(III)的去除率低、工藝復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行成本高及產(chǎn)生大量含砷廢渣的問(wèn)題。去除方法將As(III)氧化成As(V)后投加亞鐵鹽，經(jīng)混合、絮凝后沉淀，即可去除水中的As(III)。本發(fā)明一種去除水中As(III)的方法，對(duì)水中As(III)的去除率達(dá)99％以上、工藝簡(jiǎn)單、時(shí)間短、運(yùn)行成本低，產(chǎn)生的含砷廢渣量少。
文檔編號(hào)C02F1/58GK101219829SQ200810063870
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者關(guān)小紅, 劉永澤, 利 姜, 軍 馬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)