专利名称：海水冲洗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，特别涉及一种将海水冲洗赤泥作为 除砷吸附剂的应用方法。
背暴技术
砷(包括单质和大多化合物)是一种剧毒物质，广泛分布于自然 界的空气、水和土壤中。砷的化合物是一种具有类金属特性的原生质 毒物，具有广泛的生物效应，己被美国疾病控制中心和国际防癌研究 机构确定为第一类致癌物。地方性砷中毒引起了世界范围的广泛关 注，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
赤泥是铝土矿提取氧化铝工业生产中的残渣，具有高碱性、高含 水量的特点，因其外观呈红色而被称为"赤泥"，赤泥主要组分为氧
化铁、氧化铝、氧化钛等金属氧化物，经过处理后可作为很好的除砷 吸附剂。本发明以赤泥为原料，采用海水冲洗的赤泥作为水质除砷吸 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。用赤泥作为吸附材料，可以变废为宝，有益于 环境保护。其主要技术内容为将海水冲洗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，增加钙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。
海水冲洗赤泥制备及其应用方法如下
1、 海水冲洗赤泥制备方法
① 10g赤泥加入1000ml海水，将赤泥悬浊液在磁力搅拌器上搅 拌两小时。
② 静置半小时，将上清液去除。
③ 加入海水，继续搅拌两小时，如此反复多次，至赤泥悬浊液 pH值为7左右时停止搅拌，静置后将上清液去除。
将赤泥用离心机分离，然后100度烘干。
⑤烘干后的赤泥研磨过80目筛分，用作吸附试验。
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，按吸附剂与水中砷质量比为5000: l投 加海水冲洗赤泥，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 量钙的可溶性盐类，可减少吸附剂投加量。
动态除砷方法:取粒径为30目一100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)) 0.5mg/L、 f丐离子20mg/L、 pH=7 的待处理水样，投加海水冲洗赤泥2.5g，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0.05mg/L， 吸附去除率达98%。
除砷实例2 (动态)
将含五价砷(As (V)) 0.5mg/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0.05mg/L。
3、吸附剂再生方法
将吸附分离后的吸附剂放入0.2M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. 海水冲洗赤泥除砷吸附剂的应用方法，其特征在于采用以海水对赤泥进行冲洗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Fˉ、 PO43-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2 4小时。
全文摘要
本发明涉及将海水冲洗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，采用海水冲洗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C02F1/28GK101205088SQ200610165428
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月20日 优先权日2006年12月20日
发明者张书武, 栾兆坤, 王艳青, 贾智萍 申请人:中国科学院生态环境研究中心