树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法

专利名称：树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法
技术领域：
本发明涉及利用树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，更 具体的说是一种利用对铅、铜、镉等重金属具有很高吸附容量和选择性的树脂基 纳米水合氧化铁来深度净化重金属微污染水体的技术。
背景技术：
由于重金属污染的高毒性以及潜在的生物累积作用，实现重金属微污染水体 深度净化对于水质安全保障具有重要的意义，相应的，世界各国正在开发新型处 理技术以适应更为苛刻的重金属安全控制标准，其中吸附分离技术因操作简便、 普适性强等特点在该领域得到了广泛关注，常用的吸附分离材料有活性炭、离子 交换树脂、螯合树脂、分子筛等。然而，对于重金属微污染水体，由于其组分复 杂、污染物浓度低、竞争离子浓度高等特性，传统吸附分离材料在处理效果、吸 附容量、吸附选择性、再生性能等方面均受到了严峻的挑战。
水合氧化铁(Hydrous Ferric Oxides)因其对许多重金属离子有很高吸附 选择性能而广受关注。但水合氧化铁一般以超细颗粒(粒径0.02-IO微米左右) 存在，直接应用与流态系统时将产生巨大的压力降，使其难以直接实现工业化应 用。(Modeling Pb sorption to microporous amorphous oxides as discrete particles and coatings, Jbwr朋/ o/Co//ozW朋c /"fe/^ce Sc/ewce, 2005, 281,1; Adsorption and coprecipitation of copper with the hydrous oxides of iron and aluminum, Sc/. Tec/mo/. 1997,31,10)。

发明内容
1、 发明要解决的技术问题
本发明的目的是提供树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的 方法，通过该方法可制备出树脂基纳米水合氧化铁，将其应用于地表水和地下水 中微量重金属污染的深度处理，可以实现水体的安全控制。
2、 技术方案
树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，其包括以下步骤
(A) .通过液相沉积的方法将纳米水合氧化铁颗粒担载于阳离子交换树脂上，
制得树脂基纳米水合氧化铁材料；
(B) .在pH控制为3 7，温度控制为5 50'C下，将受重金属微污染的水体以 流量为0.5 30BV/h通过装填有树脂基纳米水合氧化铁的吸附柱，出水的 重金属含量即可达到安全控制标准；或者将受重金属微污染水体和树脂基 水合氧化铁按一定体积比混合于容器中，振荡1 10小时后离心甩干，离 心母液的重金属含量即可达到安全控制标准；
(C) .对于吸附后的树脂基水合氧化铁，可用HC1或HN03溶液等酸液进行脱附， 其中树脂基体可返回步骤A套用，脱附液中加入碱液使重金属沉淀，并过 滤分离；或采用EDTA溶液进行脱附再生。
普通的重金属微污染深度处理方法，当水中存在大量的Na+、 K+、 Ca"、 Mg2+ 等阳离子时，其处理效果将大打折扣。但本方法由于水合氧化铁(HFO)颗粒对 铅、铜、镉等重金属离子的高吸附选择性、纳米颗粒HFO的高吸附效率以及阳离 子交换树脂的Donnan膜效应，仍然表现出优异的处理效果。
其阳离子交换树脂可为D001 (杭州争光树脂有限公司生产)，001X7 (江苏 南大戈德环保科技有限公司生产)，D113(江苏南大戈德环保科技有限公司生产)， Amberlite IR 252 (美国Rohm Haas Co.生产)树脂等，负载的铁含量(以铁计) 的质量百分比可以控制在0. 5 40%。
其中污染水体的重金属浓度可以为0. 01 300mg/L，竞争离子的摩尔浓度可 以为重金属摩尔浓度的0 200倍。其中污染水体的和树脂基水合氧化铁的体积 比可控制为500:1 10:1，温度可控制为5 5(TC，振荡转速可控制为100 300 rpm ，振荡时间可控制为1 10小时。中HC1或HN(V溶液的重量百分比可控制为 0. 5 5%，或者EDTA的浓度为1-40%，脱附液的流量可控制为0. 5 5BV/h。 3、有益效果
本发明提供了树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，通 过液相沉积的方法将水合氧化铁负载在阳离子交换树脂上制备出树脂基纳米水 合氧化铁材料，本发明既解决了颗粒态水合氧化铁应用时的高流体阻力问题，同 时利用树脂表面固化正电荷产生的Dorman膜效应，可强化材料对重金属离子的200710191355.3
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吸附选择性和吸附容量。当污染水体中存在大量的N^、 K+、 Ca、 Mg2+等阳离子时， 本发明仍能使出水的重金属浓度降低到安全控制标准当重金属微污染水体中共 存有大量竞争离子时，其出水重金属浓度仍然能够降低到安全控制标准，且有非 常大的处理量。
具体实施例方式
以下通过实施例进一步说明本发明。 实施例l:
将50ml(约40克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为10%的HF0-D001 装入带夹套的玻璃吸附柱中(032X360mm)，在25土5。C下，将重金属微污染水 体(Pb2+的浓度为l卯m， Ca"的浓度为100ppm， K+的浓度为100ppm， Na+的浓度为 100叩m， Mg"的浓度为100卯m)的pH值调至6，以500ml/h的流量通过树脂床层， 处理量大于20000BV，出水Pb"的浓度降到2ppb以下。
用200ml浓度为2%的HC1在50土5。C的温度下以100 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例2:
将50ml(约40克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为12%的HF0-D001 装入带夹套的玻璃吸附柱中(032X360mm)，在35土5。C下，将重金属微污染水 体(Cu2+的浓度为lppm， Ca"的浓度为100卯m， Na+的浓度为100ppm， Mg"的浓度 为100ppm)的pH值调至6，以500ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于10000BV， 出水0/+的浓度降到2ppb以下。
用200ml浓度为2%的HC1在50士5'C的温度下以80 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例3:
将100ml(约79克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为8%的HF0-D001
装入带夹套的玻璃吸附柱中(①32X360咖)，在15士5'C下，将重金属微污染水 体(Ccf的浓度为lppm， Ca"的浓度为100ppm， Na+的浓度为100ppm， Mg"的浓度 为100ppm)的pH值调至7，以500ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于7000BV， 出水CcT的浓度降到3ppb以下。
用300ml浓度为3%的HC1在40士5'C的温度下以200 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率>99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例4:
将lOOml(约84克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为15%的HF0-D001 装入带夹套的玻璃吸附柱中(①32X360mm)，在15土5。C下，将重金属微污染水 体(Pb"的浓度为lppm， CcT的浓度为l卯m， Cu"的浓度为lppra， Ca"的浓度为 100ppm， Na+的浓度为100卯m， Mg"的浓度为100卯m)的pH值调至5，以2000ml/h 的流量通过树脂床层，处理量大于8000BV，出水Pb2+, Cd2+， Cu"的浓度都降到2ppb 以下。
用200ml浓度为2%的HC1在50±5°。的温度下以100 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例5:
将lOOml(约96克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为32%的HFO-D001 装入带夹套的玻璃吸附柱中((D32X360mm)，在15士5。C下，将重金属微污染水 体(Pb"的浓度为3ppm， Ccf的浓度为l卯m， Cu"的浓度为lppm， Ca"的浓度为 100ppm， Na+的浓度为100卯m， Mg"的浓度为100ppm)的pH值调至6，以2000ml/h 的流量通过树脂床层，处理量大于12000BV，出水Pb2、 CcT， Cu"的浓度都降到 2ppb以下。
用200ml浓度为2%的朋03在35土5'C的温度下以150 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例6:
将80ml(约63克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为8%的HFO-D001 装入带夹套的玻璃吸附柱中((D32X360mm)，在15土5。C下，将重金属微污染水 体(Pb"的浓度为0.5ppm, Ca2+的浓度为100ppm， Na+的浓度为100卯m， Mg"的浓 度为100ppm)的pH值调至4，以2000ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于 15000BV，出水Pt)2+的浓度降到2ppb以下。
用250ml浓度为5%的EDTA在35士5。C的温度下以100 ml/h的流量顺流通 过树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.鄉，脱附后的树脂可反复作为担载母 体使用。
实施例7:
将80ml(约70克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为25%的HFO-D001 装入带夹套的玻璃吸附柱中(①32X360mm)，在15土5'C下，将重金属微污染水 体(Pb"的浓度为1. 5ppm， Ca"的浓度为100卯m， Na+的浓度为300ppm， Mg"的浓 度为100ppm)的pH值调至7，以3000ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于 13000BV，出水Pb"的浓度降到2ppb以下。
用300ml浓度为3%的HC1在25士5'C的温度下以150 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例8:
将80ml(约60克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为2. 5%的HFO-D001 装入带夹套的玻璃吸附柱中((D32X360mm)，在35士5'C下，将重金属微污染水 体(Pb"的浓度为0. 5ppm， Ca"的浓度为80ppm， Na+的浓度为100ppm， Mg"的浓度 为100ppm)的pH值调至3.5，以1500ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于 12000BV，出水Pb"的浓度降到2ppb以下。
用300ml浓度为3%的HC1在25土5"的温度下以150 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率>99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。 实施例9:
将5ml (约4克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为8%的HFCHXXH 放入2000ml的烧杯中，在20±5"下，将1500ml重金属微污染水体(Pb"的浓度 为l卯m， Ca"的浓度为120卯m， Na+的浓度为100ppm， Mg"的浓度为100ppm)的 pH值调至6，然后导入烧杯，以150 rpm振荡4小时后离心过滤。滤液Pb"的浓 度降到2ppb以下。
将50/Til浓度为1%的HC1在30土5。C的温度下加入离心后的树脂中，浸泡1 小时后离心甩干，重金属的脱附率〉99%，经上述操作后的树脂可反复作为担载母 体使用。
实施例10:
将5ml(约4克)以D-001为母体且Fe的固载量(以Fe计)为12%的HF0-D001 放入2000ml的烧杯中，在30士5。C下，将1000ml重金属微污染水体(Pb"的浓度 为2卯m， Cu2+的浓度为lppm，的浓度为l卯m， Ca"的浓度为50卯m， Na+的浓度为 50卯m， Mg"的浓度为100ppm)的pH值调至7，然后导入烧杯，以200 rpm振荡 3小时后离心过滤。滤液Pt)2+， CiA CcT的浓度都降到2ppb以下。
将50ml浓度为2X的HC1在40土5。C的温度下加入离心后的树脂中，浸泡2 小时后离心甩干，重金属的脱附率〉99%，经上述操作后的树脂可反复作为担载母 体使用。
实施例ll:
将100ml (约80克)以001X7为母体且Fe的固载量(以Fe计)为15%的 HFO-001X7装入带夹套的玻璃吸附柱中(cD32X360 mm)，在25土5。C下，将重 金属微污染水体(Pb"的浓度为2卯m， Ca"的浓度为100ppm， Na+的浓度为100ppm， Mg"的浓度为100ppm)的pH值调至6，以2000ml/h的流量通过树脂床层，处理 量大于12000BV，出水Pb"的浓度降到2ppb以下。
用200ml浓度为2%的HC1在50士5。C的温度下以100 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率>99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例12:
将150ml (约120克)以001X7为母体且Fe的固载量(以Fe计)为13%的 HFO-001X7装入带夹套的玻璃吸附柱中(O32X360 mm)，在15土5。C下，将重 金属微污染水体(Cu"的浓度为0. 5ppm，Ca"的浓度为100ppm，Na+的浓度为100ppm， Mg"的浓度为100卯m)的pH值调至4，以2000ml/h的流量通过树脂床层，处理 量大于IOOOOBV，出水Cu"的浓度降到2ppb以下。
用200ml浓度为4%的HC1在45士5X:的温度下以150 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例13:
将150ml (约107克)以001X7为母体且Fe的固载量(以Fe计)为2%的 HF0-001X7装入带夹套的玻璃吸附柱中(032X360 mm)，在35土5。C下，将重 金属微污染水体(CcT的浓度为0. 5ppm， Ca"的浓度为60ppm， Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度为100ppm)的pH值调至4，以2000ml/h的流量通过树脂床层，处理 量大于5000BV，出水CcT的浓度降到2ppb以下。
用350ml浓度为8%的EDTA在25土5'C的温度下以150 ml/h的流量顺流通 过树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%,脱附后的树脂可反复作为担载母 体使用。
实施例14:
将120ml (约95克)以001X7为母体且Fe的固载量(以Fe计)为12%的 HF0-001X7装入带夹套的玻璃吸附柱中(O32X360 mm)，在25士5。C下，将重 金属微污染水体(Ci/'的浓度为lppm， CcT的浓度为0. 5卯m， Ca"的浓度为80ppm， Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度为120ppm)的pH值调至7，以1200ml/h的流量 通过树脂床层，处理量大于9000BV，出水Cu、 Ccf的浓度都降到3ppb以下。
用200ml浓度为1%的HN(X在25土5。C的温度下以200 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例15:
将50ml (约43克)以001X7为母体且Fe的固载量(以Fe计)为25%的 HFO-001X7装入带夹套的玻璃吸附柱中($32X360 mm)，在45士5。C下，将重 金属微污染水体(Pb"的浓度为2卯m， C(T的浓度为0. 5ppm， Ca"的浓度为120ppm， Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度为120ppm)的pH值调至6，以1500ml/h的流量 通过树脂床层，处理量大于9000BV，出水Pb"， CcT的浓度都降到2ppb以下。
用150ml浓度为2%的刚03在45士5。C的温度下以80 ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率>99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例16:
将80ml (约65克)以001X7为母体且Fe的固载量(以Fe计)为15%的 HFO-001X7装入带夹套的玻璃吸附柱中(O32X360 mra)，在45土5。C下，将重 金属微污染水体(Pb"的浓度为lppm， Cu"的浓度为0. 5ppm， Ca"的浓度为120卯m， Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度为120ppm)的pH值调至6，以1500ml/h的流量 通过树脂床层，处理量大于15000BV,出水Pb"， Cu"的浓度都降到3ppb以下。
用150ml浓度为1%的HC1在65土5'C的温度下以100ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率>99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例17:
将5ml(约4克)以001 X7为母体且Fe的固载量(以Fe计)为8%的HFO-001X7 放入2000ml的烧杯中，在20士5。C下，将1500ml重金属微污染水体(Pb"的浓度 为lppm， Ca"的浓度为100卯m， Mg"的浓度为100ppm)的pH值调至6，然后导入 烧杯，以150 rpm振荡4小时后离心过滤。滤液Pb"的浓度降到2ppb以下。
将50ml浓度为lQ^的HCl在30土5r的温度下加入离心后的树脂中，浸泡1 小时后离心甩干，重金属的脱附率>99%，经上述操作后的树脂可反复作为担载母 体使用。
实施例18:
将100ml(约80克)以D113为母体且Fe的固载量(以Fe计)为10%的,-D113 装入带夹套的玻璃吸附柱中((D32X360mm)，在25土5。C下，将重金属微污染水 体(Pb"的浓度为l卯m， Ca"的浓度为80ppm， Na+的浓度为150卯m， Mg"的浓度为 120ppm)的pH值调至6，以800ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于15000BV， 出水Pb2+的浓度都降到2ppb以下。
用150ml浓度为1%的HC1在55土5。C的温度下以100ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例19:
将100ml(约88克)以D113为母体且Fe的固载量(以Fe计)为25%的HFO-D113 装入带夹套的玻璃吸附柱中(032X360 mm)，在25土5"C下，将重金属微污染水 体(Pb"的浓度为lppm， Ca"的浓度为100卯m， Na+的浓度为150ppm, Mg"的浓度 为120ppm)的pH值调至6，以1200ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于20000BV， 出水Pt)2+的浓度都降到2ppb以下。
用250ml浓度为1%的HC1在35土5'C的温度下以100ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例20:
将100ml(约76克)以D113为母体且Fe的固载量(以Fe计)为8%的HF0-D113 装入带夹套的玻璃吸附柱中(cD32X360mm)，在15土5t:下，将重金属微污染水 体(C,的浓度为l卯m， Ca2'的浓度为100卯m， Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度 为120ppm)的pH值调至5，以1500ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于9000BV， 出水012+的浓度降到2ppb以下。
用250ml浓度为1%的HNO,在25土5。C的温度下以100ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例21:
将120ml(约95克)以D113为母体且Fe的固载量(以Fe计)为12%的HFO-D113 装入带夹套的玻璃吸附柱中(①32X360mra)，在35土5'C下，将重金属微污染水 体(CcT的浓度为lppm， Ca"的浓度为100ppm， Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度 为120卯m)的pH值调至4，以1500ml/h的流量通过树脂床层，处理量大于9000BV， 出水CcT的浓度降到3ppb以下。
用250ml浓度为8%的EDTA在45土5。C的温度下以100ml/h的流量顺流通过 树脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体 使用。
实施例22:
将5ml (约4克)以D113为母体且Fe的固载量(以Fe计)为15%的冊0-D113 放入2000ml的烧杯中，在25土5'C下，将1500ral重金属微污染水体(Pb"的浓度 为2ppm， Ca"的浓度为100ppm， Mg"的浓度为100ppm)的pH值调至6，然后导入 烧杯，以200 rpm振荡3小时后离心过滤。滤液Pb2+的浓度降到2ppb以下。
将50ml浓度为1%的HNO:,在40土5。C的温度下加入离心后的树脂中，浸泡2 小时后离心甩干，重金属的脱附率〉99%，经上述操作后的树脂可反复作为担载母 体使用。
实施例23:
将5ml (约4克)以D113为母体且Fe的固载量(以Fe计)为8%的HF0-D113 放入2000ml的烧杯中，在25士5'C下，将1500ml重金属微污染水体(Cu"的浓度 为lppm， Ca"的浓度为100ppm， Mg"的浓度为100ppm)的pH值调至4，然后导入 烧杯，以150 rpm振荡4小时后离心过滤。滤液012+的浓度降到2ppb以下。
将50ml浓度为2%的HC1在50士5。C的温度下加入离心后的树脂中，浸泡1 小时后离心甩干，重金属的脱附率〉99%，经上述操作后的树脂可反复作为担载母 体使用。
实施例24:
将80ml (约63克)以Amberlite252为母体且Fe的固载量(以Fe计)为 12%的HF0-252装入带夹套的玻璃吸附柱中((D32X360 mm)，在25土5。C下，将
重金属微污染水体(Pb"的浓度为lppm，Ca"的浓度为100ppm,Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度为120ppm)的pH值调至6，以1500ml/h的流量通过树脂床层，处理 量大于15000BV，出水Pb"的浓度降到2ppb以下。
用200ml浓度为2%的HC1在45土5。C的温度下以40ml/h的流量顺流通过树 脂床层进行脱附，重金属的脱附率>99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体使 用。
实施例25:
将100ml (约75克)以Amberlite 252为母体且Fe的固载量(以Fe计)为 10%的HFO-252装入带夹套的玻璃吸附柱中(O32X360 mm)，在25土5。C下，将 重金属微污染水体(Cu"的浓度为lppm，Ca"的浓度为100ppm，Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度为120ppm)的pH值调至5，以1000ml/h的流量通过树脂床层，处理 量大于12000BV，出水C的浓度降到2ppb以下。
用300ml浓度为1%的HC1在35土5'C的温度下以90ml/h的流量顺流通过树 脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体使 用。
实施例26:
将80ml (约64克)以Amberlite 252为母体且Fe的固载量(以Fe计)为 15%的HF0-252装入带夹套的玻璃吸附柱中(032X360咖)，在25土5。C下，将 重金属微污染水体(Pb"的浓度为lppm， C,的浓度为lppm， C的浓度为100ppm， Na+的浓度为150ppm， Mg"的浓度为120ppm)的pH值调至5，以1000ml/h的流量 通过树脂床层，处理量大于9000BV，出水Pb"，C^的浓度都降到2ppb以下。
用200ml浓度为1。/^的HN03在35土5'C的温度下以90ml/h的流量顺流通过树 脂床层进行脱附，重金属的脱附率〉99.9%，脱附后的树脂可反复作为担载母体使 用。
实施例27:
将5ml (约4克)以Amberlite 252为母体且Fe的固载量(以Fe计)为15% 的HF0-252放入2000ml的烧杯中，在30土5。C下，将1500ml重金属微污染水体
(Pb2+的浓度为2ppm， Ca"的浓度为150ppm， Mg"的浓度为100ppm)的pH值调至 6，然后导入烧杯，以200rpm振荡3小时后离心过滤。滤液Pb2+的浓度降到2ppb 以下。
将40ml浓度为1%的HN03在40土5。C的温度下加入离心后的树脂中，浸泡2 小时后离心甩千，重金属的脱附率〉99%,经上述操作后的树脂可反复作为担载母 体使用。
实施例28:
将5ml (约4克)以Amberlite 252为母体且Fe的固载量(以Fe计)为12% 的HFO-252放入2000ml的烧杯中，在30士5。C下，将1500ml重金属微污染水体 (Pb"的浓度为2ppm， CcT的浓度为l卯m， Ca"的浓度为150ppm， Mg"的浓度为 100ppm)的pH值调至5，然后导入烧杯，以250 rpm振荡5小时后离心过滤。 滤液Pb2+ , Cd2+的浓度都降到2ppb以下。
将50ml浓度为2%的HNO3在25土5'C的温度下加入离心后的树脂中，浸泡3小时 后离心甩干，重金属的脱附率>99%,经上述操作后的树脂可反复作为担载母体使 用。
权利要求
1.一种树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，其步骤包括(A).通过液相沉积的方法将纳米水合氧化铁颗粒担载于阳离子交换树脂上，制得树脂基纳米水合氧化铁材料；(B).在pH为3～7，温度为5～50℃下，将受重金属微污染的水体以流量为0.5～30BV/h通过装填有树脂基纳米水合氧化铁的吸附柱；或者将受重金属微污染水体和树脂基水合氧化铁按体积比为500∶1～10∶1混合于容器中，振荡后离心甩干；(C).对于吸附后的树脂基纳米水合氧化铁，用HCl或HNO3溶液进行脱附，其中树脂基纳米水合氧化铁返回步骤(A)套用，脱附液中加入碱液使重金属沉淀，并过滤分离；或采用EDTA溶液进行脱附再生。
2. 根据权利要求1所述的一种树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，其特征在于步骤(A)中阳离子交换树脂可为D001, 001x7, D113, Amberlite 252树脂，负载的水合氧化铁质量百分比(以Fe计)为0.5~40%。
3. 根据权利要求2所述的树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，其特征在于步骤(B)中污染水体的重金属浓度可以为0.01 -300 mg/L, 竞争离子的摩尔浓度可以为重金属摩尔浓度的0~200倍。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，其特征在于步骤(B)中，振荡转速可控制为100-300 rpm ,振荡时间可控制为1 ~10小时。
5. 根据权利要求1-3中任一项所述的树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，其特征在于步骤(C)中HCI或HN03溶液的重量百分比 可为0.5 ~ 5%,或者EDTA的浓度为1-40%,脱附液的流量可控制为0.5 ~ 5BV/h。
全文摘要
本发明公开了树脂基纳米水合氧化铁深度净化重金属微污染水体的方法，属于水环境治理技术领域。其步骤为将纳米水合氧化铁颗粒担载于阳离子交换树脂上制得树脂基纳米水合氧化铁材料；将受重金属微污染的水体通过装填有树脂基纳米水合氧化铁的吸附柱或者将受重金属微污染水体和树脂基水合氧化铁混合于容器中振荡后离心甩干；对于吸附后的树脂基水合氧化铁，可用HCl或HNO₃溶液等酸液进行脱附或采用EDTA溶液进行脱附再生。当污染水体中存在大量的Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等阳离子时，本发明仍能使出水的重金属浓度降低到安全控制标准当重金属微污染水体中共存有大量竞争离子时，其出水重金属浓度仍然能够降低到安全控制标准，且有非常大的处理量。
文档编号C02F1/42GK101186357SQ20071019135
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月18日 优先权日2007年12月18日
发明者张全兴, 张庆建, 张庆瑞, 张炜铭, 潘丙军, 潘丙才, 蒋佩娟 申请人:南京大学