专利名称：铁改性赤泥除砷吸附剂的应用方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种将铁改性赤泥作为除 砷吸附剂的应用方法。
背景技术：
砷(包括单质和大多化合物)是一种剧毒物质，工业生产如炼铜、 氧化锌生产、农药厂、玻璃厂和矿山排水等，都会产生大量的含砷超 标废水。此外，天然地下水和地表水中也含有砷。目前，除砷措施主 要可概括为吸附法、混凝法、直接沉淀法、离子交换法、萃取法、反 渗透法、生物法等。而在这些方法中，吸附法具有高效、经济、方便 易行等特点，所以在理论研究和实际应用中，吸附法是运用得最为广 泛的方法。在吸附技术中，目前广泛采用的吸附剂主要为活性碳和活 性氧化铝等，这些吸附剂存在着价格昂贵、吸附容量低等问题。
发明内容
本发明以铝土矿提取氧化铝工业生产中的残渣一赤泥为原料，采 用铁盐改性制备的材料作为水质除砷吸附剂，该吸附剂制备简单、清 洁无害、价格低廉、吸附容量高，用于除砷后可用碱液再生。其主要 技术内容为将铁改性赤泥作为吸附剂用于去除水中砷的阴离子，将 待处理水样调节至中性或偏酸性可提高除砷能力，增加鈣离子浓度可 提高其吸附处理效果，吸附后的吸附剂采用氢氧化钠(NaOH)溶液 进行再生。
改性赤泥制备及其应用方法如下
1、 改性赤泥制备方法
① 10g赤泥加入1000ml水，搅拌20分钟。
② 配制0.5 —lmol/LFecl3.6H20溶液。
③ 将赤泥悬浊液在磁力搅拌器上搅拌，滴加Fecl3.6H20溶液， 到赤泥悬浊液pH值为5时停止滴加，静置陈放1个月。
④ 将赤泥用离心机分离，用去离子水冲洗三次。
⑤ 洗净后的赤泥55度烘干。
◎烘干后的赤泥研磨过80目筛分，得改性赤泥。
2、 除砷方法
静态除砷方法取一定体积某种浓度的含砷水，如水样碱性，则 调节pH值至中性或弱酸性，按改性赤泥与水中砷质量比为100: 1 投加改性赤泥，搅拌4小时，静置沉降，上清液为被处理含砷液。水 中钙离子可显著提高吸附处理效果，如原水中存在钙离子或投加适量 转的可溶性盐类，可减少吸附剂投加量。
动态除砷方法:取粒径为30目一IOO目吸附剂填充于内径为2cm 的吸附柱内，柱内吸附层高10cm。将待处理含砷水从柱顶部匀速加 入柱内，待底部含砷超过允许出水浓度则停止进水，将吸附剂再生后 重新装填运行。
下面结合实例对本发明做进一步说明
除砷实例1(静态)取1000ml含五价砷(As (V)) lmg/L、 l 离子5mg/L、 pH=7的 待处理水样，投加铁改性赤泥100mg，在25度条件下以400r/min的 转速振荡4小时，离心取上清夜测定As (V)含量低于0.01mg/L， 吸附去除率达99%。
除砷实例2 (动态)
将含五价砷(As (V)) lmg/L、钙离子20mg/L、 pH=7的待处 理水样以lml/min的流速连续通过内径2cm、吸附层高10cm的吸附 柱，流出水样1000毫升，出水含砷量仍未超过0.01mg/L，可作为安 全饮用水。
3、吸附剂再生方法
将吸附分离后的吸附剂放入0.1M氢氧化钠溶液，每克吸附剂的 氢氧化钠溶液用量为20ml，混合液搅拌4小时，离心分离，再生吸 附剂用蒸馏水洗涤三次，烘干研磨过80目筛分，重复利用。
权利要求
1、铁改性赤泥除砷吸附剂的应用方法，其特征在于采用以铁盐为改性剂对赤泥进行改性制备的材料作为吸附剂用于去除水中含砷的阴离子，并采用氢氧化钠(NaOH)溶液再生。
2、 根据权利要求1所述方法制备的吸附剂，其特征在于也可 用于去除水中F—、 PO,等阴离子。
3、 根据权利要求1所述方法制备的吸附剂，用于去除水中含砷 的阴离子，其特征在于最佳使用pH值范围是3 7，吸附反应平衡 时间为4小时，增加钙离子浓度可提高该吸附剂吸附处理效果。
4、 根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于NaOH的最 佳浓度为0.1 0.6mol/L，最佳的再生反应时间为1 4小时。
全文摘要
本发明涉及将铁改性赤泥作为除砷吸附剂的应用方法。其主要技术特征在于以铝土矿提取氧化铝工业生产中的残渣-赤泥为原料，采用铁盐改性制备的材料作为水质除砷吸附剂，吸附后用碱液再生。该吸附剂价格低廉、制备工艺简单、清洁无害、除砷率高。将待处理水样调节至偏酸性可提高除砷性能，吸附后的吸附剂采用氢氧化钠(NaOH)溶液进行再生。该吸附剂可用作废水和饮用水除砷材料。
文档编号B01J20/10GK101176840SQ200610114389
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月9日 优先权日2006年11月9日
发明者张书武, 栾兆坤, 贾智萍 申请人:中国科学院生态环境研究中心