專利名稱：一種去除水體中芳香類化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除水體中芳香類化合物的方法，特別是一種以零價鐵基材料為吸附劑 來去除水體中芳香類化合物的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，但同時我們賴以生存的水環(huán)境也伴隨著污染處于越來越嚴重 的尷尬境地。芳香化合物是各造紙，染料，香料，農(nóng)藥中不可缺少的成分之一，幾乎在上述 工業(yè)生產(chǎn)與應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)都涉及芳香化合物，尤其以印染廢水，造紙廢水，農(nóng)藥廢水中的 含量為高。另一方面，由于該類化合物的化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定，在自然環(huán)境中難以被生物降解。 工業(yè)廢水中的芳香化合物多數(shù)為環(huán)境污染物，有些毒性高，甚至對人類有致癌作用，如果不 能及時防止和治理芳香化合物對水體的污染，勢必對水體中的生物與人類產(chǎn)生嚴重的危害。 近年來，尋找更加有效的低耗高效治理方法越發(fā)受到人們的重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟有效、簡便易行的以零價鐵基材料為吸附劑來去除水體 中芳香類化合物的方法。
我國鐵資源較豐富，零價鐵化學(xué)性質(zhì)比較活潑，零價鐵基材料來源廣范，價格低廉。建 立用零價鐵基材料減少水體中芳香化合物的適當方法，對治理由芳香化合物所造成水體污染 具有廣闊應(yīng)用前景。
為達到上述目的，本發(fā)明釆用如下技術(shù)方案
一種去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于該方法以零價鐵基材料為吸附劑，具 體方法為
a. 零價鐵基材料的酸洗活化；
b. 把步驟a所得的經(jīng)酸洗活化后的零價鐵基材料與含有芳香類化合物的水體充分接觸；
所述的零價鐵基材料為至少一維尺寸為100 ran 1 cm，且其中含鐵元素的質(zhì)量百分含量不低 于50%的無機材料。
上述的零價鐵基材料為不規(guī)則形狀的屑狀、球狀、多孔球狀或棒狀。
上述的零價鐵基材料的酸洗活化的具體方法為將零價鐵基材料置于濃度不超過0. 1 mol/L 的鹽酸、硝酸或硫酸或他們的混合溶液中，攪拌或振蕩，然后用去離子水洗至pH為5 8。 上述的使經(jīng)酸洗活化后的零價鐵基材料與含有芳香化合物的水體充分接觸的方法為將零價鐵基材料浸沒在含有芳香類化合物的水體中，經(jīng)充分攪拌或振蕩，使零價鐵基材料能充分 吸附水體中的零價鐵基材料；或者將含有芳香類化合物的水體通過裝有經(jīng)酸洗活化的零價鐵 基材料的容器。
本發(fā)明具有使用設(shè)備簡單、操作過程簡便省時經(jīng)濟，較小二次污染的優(yōu)點。


圖1為實施例一中零價鐵基材料去除水中苯乙酮的吸附曲線圖。 圖2為實施例二中零價鐵基材料去除水中2-萘乙醇的吸附曲線圖。
圖3為實施例三中零價鐵基材料處理印刷材料廠排放的污水前后的色譜圖。其中曲線a 為該印刷材料廠排放污水處理前的色譜曲線，曲線b為該水樣采用零價鐵基材料處理后的色 譜曲線。
圖4為實施例四中零價鐵基材料處理印刷材料廠排放的污水前后的色譜圖。其中曲線a 為該印刷材料廠排放污水處理前的色譜曲線，曲線b為該水樣采用含鎳零價鐵基無機材料處 理后的色譜曲線。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實例例一采用零價鐵基材料減少水中的苯乙酮(AP)
在室溫條件下，將粒徑為40 ym的稱鐵粉5 g在濃度為l mmol/L的鹽酸中回流過夜， 用去離子水洗至pH為5,然后加入10 mL含苯乙酮濃度分別為100、 130、 170、 200、 300、 400、 500 mg/L的水樣,超聲振蕩10 ruin,靜止30 min。通過高效液相色譜分析采用零價鐵基材料 處理前后水樣中的苯乙酮，所得數(shù)據(jù)繪成吸附曲線，參見圖1。圖1表明水樣中苯乙酮濃度 小于300 mg/L時，所用零價鐵基材料對苯乙酮的吸附已達飽和。
實施例二采用零價鐵基材料減少水中的2-萘乙醇(2-NE)
在室溫條件下，將粒徑分別約為50 nni、 40 ix m和150 n m的稱鐵粉5 g在濃度為1 mmol/L 的鹽酸中回流過夜，用去離子水洗至pH為5，然后加入10 mL含2-萘乙醇濃度分別為100、 130、 170、 200、 300、 400、 500 mg/L的水樣，超聲振蕩10 min，靜止30 min。通過高效液 相色譜分析采用零價鐵基材料處理前后水樣中的2-萘乙醇。其中采用40um鐵粉所得數(shù)據(jù)繪 制成的吸附曲線，參見圖2。圖2表明水樣中2-萘乙醇濃度小于300mg/L時，所用零價鐵基 材料對2-萘乙醇的吸附已達飽和。
實施例三采用零價鐵粉對某印刷材料廠排放污水的處理
在室溫條件下，將粒徑為40ura的稱鐵粉l g在濃度為0.05 mol/L的硫酸中回流過夜，將酸洗活化后的鐵粉用去離子水洗至pH為8,置玻璃燒杯中，然后加入10 mL某印刷材料廠 排放污水,超聲振蕩10 min，靜止30 min。通過高效液相色譜分析采用零價鐵基材料處理前 后該污水水樣，所得色譜圖如圖3所示。已知該印刷材料廠排放污水中含有芳香化合物萘的 衍生物。圖3中曲線a為該印刷材料廠排放污水處理前的色譜曲線，曲線b為該水樣采用零 價鐵基材料處理后的色譜曲線。通過比較色譜曲線a與色譜曲線b可知此印刷材料廠排放污 水采用零價鐵基材料處理后水體中污染物含量已顯著降低。增加鐵粉用量并延長鐵粉與水樣 的接觸時間，將會進一步減少污染物含量。
實施例四采用零價鐵基無機材料對某印刷材料廠排放污水的處理 采用組成含鐵約65%和鎳約35%的最大一維長度在0. 1 1 cm的無機片屑材料約4 g，在 保持其他實驗條件與實施例3基本相同的條件下，對10 mL某印刷材料廠排放污水進行處理。 通過高效液相色譜分析處理前后該污水水樣，所得色譜圖如圖4所示。已知該印刷材料廠排 放污水中含有芳香化合物萘的衍生物。圖4中曲線a為該印刷材料廠排放污水處理前的色譜 曲線，曲線b為該水樣采用含鎳零價鐵基無機材料處理后的色譜曲線。通過比較色譜曲線a 與色譜曲線b，可見此印刷材料廠排放污水采用含鎳零價鐵基無機材料處理后水體中污染物 含量有所降低。我們發(fā)現(xiàn)零價鐵基無機材料對減少水體中芳香化合物的效果與此類材料的比 表面積和含鐵量有關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于該方法以零價鐵基材料為吸附劑，具體方法為a.零價鐵基材料的酸洗活化；b.把步驟a所得的經(jīng)酸洗活化后的零價鐵基材料與含有芳香類化合物的水體充分接觸；所述的零價鐵基材料為至少一維尺寸為100nm～1cm，且其中含鐵元素的質(zhì)量百分含量不低于50％的無機材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于所述的零價鐵基材料 為不規(guī)則形狀的屑狀、球狀、多孔球狀或棒狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于所述的零價鐵基材料 的酸洗活化的具體方法為將零價鐵基材料置于濃度不超過O. lmol/L的鹽酸、硝酸或硫 酸或他們的混合溶液中，攪拌或振蕩，然后用去離子水洗至pH為5 8。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于所述的使經(jīng)酸洗活化 后的零價鐵基材料與含有芳香化合物的水體充分接觸的方法為將零價鐵基材料浸沒在含 有芳香類化合物的水體中，經(jīng)充分攪拌或振蕩，使零價鐵基材料能充分吸附水體中的零價 鐵基材料；或者將含有芳香類化合物的水體通過裝有經(jīng)酸洗活化的零價鐵基材料的容器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用零價鐵基材料去除水體中的芳香類化合物的方法。該方法所用的零價鐵基材料為三維尺寸中至少一維尺寸為100nm～1cm的含鐵元素質(zhì)量不低于50％(w/w)無機材料。本發(fā)明方法的具體步驟包括(1)零價鐵基材料的酸洗活化，即把零價鐵基材料置于無機強酸溶液中攪拌或振蕩，然后用去離子水洗至近中性；(2)吸附，使經(jīng)酸洗活化后的零價鐵基材料與含有芳香化合物的水體在攪拌或振蕩的條件下充分接觸，也可加壓使含有芳香化合物的水體通過裝有經(jīng)酸洗活化的零價鐵基材料的容器。本發(fā)明具有使用設(shè)備簡單、操作過程簡便省時經(jīng)濟，較小二次污染的優(yōu)點。
文檔編號C02F1/28GK101514036SQ20091004830
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者何海波, 雋 呂, 沈嬋虹, 王田霖, 秦麗軍 申請人:上海大學(xué)