专利名称：一种去除水中碘酸根的复合吸附材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种去除水中碘酸根的复合吸附材料及其制备方法，具体涉及利用石灰石和氧化铝制得过滤吸附材料处理经传统物化法预处理后的含碘酸根污水的方法，属于环境保护中污水净化处理领域。
背景技术：
含碘酸根废水主要来自工业废水，水中的碘酸根、亚氯酸根和溴酸根是重要的消毒副产物，碘酸根具有较强的氧化性，对眼、粘膜、皮肤和上呼吸道有刺激性；碘酸根具有助燃作用，与易燃物硫、磷、有机物、还原剂接触，能发生化学反应，甚至燃烧，具有刺激性。工 业上制备碘酸盐的主要方法有利用碘单质在碱性水溶液中可以发生歧化反应的特点，可以制取碘酸盐；利用溶解度差异较大，将碘化物和碘酸盐分离，得到碘酸盐，酸化后得碘酸；利用氧化法可得到溴酸盐和碘酸盐，如在碱性溶液中用Cl2氧化Br_或L_得到溴酸盐和碘酸盐；也可用强氧化性的硝酸或单质氯氧化碘单质，制备碘酸盐。HIO3可以以固体形式存在。是最稳定的卤酸，受热时分解。目前，工程上普遍使用氧化还原法或酸碱中和法处理含碘酸根废水。氧化还原法是通过向废水中加入含氧化性或者还原性物质与废水中的碘酸根反应，从而达到去除氯酸根的目的；酸碱中和法是通过向含碘酸根的溶液中加入碱性物质或者含羟基的有机物，与碘酸根结合，从而达到去除的效果。近年来，人们进一步研究改进传统酸碱中和或氧化还原法的同时，逐渐转向生物法，生物法具有高效、节能、环境友好等优点，成为从废水中脱除碘酸根等酸根离子和回收酸根离子，并将逐渐替代常处理方法。生物吸附技术以其具有吸附容量大、选择性强、效率高、消耗少，能有效处理含低浓度碘酸根废水等诸多优点吸引了众多研究人员的目光。本发明为获得一种价格低廉、吸附能力强的非活体生物吸附剂，提供了一种利用石灰石和氧化铝通过混合、煅烧等处理制得无机过滤吸附材料，实现了部分常见低廉材料的综合利用，保护了环境，拓宽了污水净化生物处理过程吸附剂的选择范围，实现了废弃物的资源化，具有良好的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种利用钙铝吸附材料深度处理含碘酸根废水的方法。本发明具有吸附效率高，操作简单方便，成本低，出水稳定达到国家《污水综合排放标准》，处理过程无二次污染等特点，充分利用了生产废弃物，实现了以废治废的效果。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
(1)以石灰石为原料，在900°c 1000°c高温下煅烧制得氧化钙，将氧化钙和氧化铝研磨成粉末；
(2)将氧化钙和氧化铝按摩尔质量比为3 2比例混合，充分混合后，用机器将其压块状；
(3)将块状固体在1500°C 1800°C的温度下烧结15h 20h，然后将产物研磨成小颗
粒; (4)将小颗粒放入质量浓度为30% 40%硝酸钙溶液中，用搅拌机搅拌40h 50h，使其充分反应；
(5)然后将固体颗粒过滤，用去离子水洗涤至中性，在温度为100°C 110°C下烘干，制得钙铝吸附材料。本发明钙铝吸附材料，具有巨大的比表面积，丰富的孔隙，且该吸附材料对碘酸根离子有很强的吸附性，易与碘酸根形成络合物吸附在固体表面，使溶液中的酸根离子容易被吸附。本发明的吸附原理为
钙、铝易与碘酸根形成络合物，本发明利用吸附材料与溴酸根离子会形成络合物，从而达到去除污水中溴酸根的目的。其具体方法为
将钙铝吸附材料填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料；将含碘酸根的废水通过过滤装置，通过过滤的方法去除水中的碘酸根；含碘酸根的吸附材料可以回收碘酸根和部分吸附材料。使用本发明的有益效果
(1)本发明所选原料石灰石与氧化铝均属低廉材料，石灰石可以用普通石头替代，经提纯后仍能达到处理要求，成本低；
(2)本发明处理污水方法简单、效率高、经处理后的污水碘酸根离子含量小，不会引起水体污染，且碘酸根与金属材料可以回收利用；
(3)本发明处理污水吸附效果好、效率高，处理后污水稳定达到国家《污水综合排放标准》，处理过程无二次污染。
具体实施例方式本发明采用的技术方案如下
(1)以石灰石为原料，在900°c 1000°c高温下煅烧制得氧化钙，将氧化钙和氧化铝研磨成粉末；
(2)将氧化钙和氧化铝按摩尔质量比为3 2的比例混合，充分混合后，用机器将其压块状；
(3)将块状固体在1500°C 1800°C的温度下烧结15h 20h，然后将产物研磨成小颗
粒;
(4)将小颗粒放入质量浓度为30% 40%硝酸钙溶液中，用搅拌机搅拌40h 50h，使其充分反应；
(5)然后将固体颗粒过滤，用去离子水洗涤至中性，在温度为100°C 110°C下烘干，制得钙铝吸附材料。以下用3个实施例再详细说明本发明。实例I以石灰石为原料，在900°C 1000°C高温下煅烧制得氧化钙，将氧化钙和氧化铝研磨成粉末；将氧化钙和氧化铝按摩尔质量比为2 I的比例混合，充分混合后，用机器将其压块状；将块状固体在1600°C的温度下烧结15h，然后降产物研磨成小颗粒；将小颗粒放入质量浓度为30%硝酸钙溶液中，用搅拌机搅拌40h，使其充分反应；然后将固体颗粒过滤，用去离子水洗涤至中性，在温度为100°C 110°C烘干，制得钙铝吸附材料，将该层状化合物填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料。将体积为500mL浓度为250mg/L含碘酸根废水通过过滤装置，处理后水中碘酸根的含量低于O. 05mg/L。实例2
以石灰石为原料，在900°C 1000°C高温下煅烧制得氧化钙，将氧化钙和氧化铝研磨成粉末；将氧化钙和氧化铝按摩尔质量比为3 I的比例混合，充分混合后，用机器将其 压块状；将块状固体在1700°C的温度下烧结18h，然后降产物研磨成小颗粒；将小颗粒放入质量浓度为35%硝酸钙溶液中，用搅拌机搅拌45h，使其充分反应；然后将固体颗粒过滤，用去离子水洗涤至中性，在温度为100°C 110°C下烘干，制得钙铝吸附材料，将该层状化合物填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料。将体积为500mL浓度为350mg/L含碘酸根废水通过过滤装置，处理后水中碘酸根的含量低于O. 05mg/L。实例3
以石灰石为原料，在900°C 1000°C高温下煅烧制得氧化钙，将氧化钙和氧化铝研磨成粉末；将氧化钙和氧化铝按摩尔质量比为3 2的比例混合，充分混合后，用机器将其压块状；将块状固体在1800°C的温度下烧结20h，然后降产物研磨成小颗粒；将小颗粒放入质量浓度为40%硝酸钙溶液中，用搅拌机搅拌50h，使其充分反应；然后将固体颗粒过滤，用去离子水洗涤至中性，在温度为100°C 110°C下烘干，制得钙铝吸附材料，将该层状化合物填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料。将体积为500ml浓度为500mg/L含碘酸根废水通过过滤装置，处理后水中碘酸根的含量低于O. 05mg/L。
权利要求
1.一种去除水中碘酸根的复合吸附材料，其特征在于该吸附材料由石灰石和氧化铝为王要原料制备而成。
2.根据权利要求I所述的一种去除水中碘酸根的复合吸附材料制备方法，其特征在于 (1)以石灰石为原料，在900°c 1000°c高温下煅烧制得氧化钙，将氧化钙和氧化铝研磨成粉末； (2)将氧化钙和氧化铝按摩尔质量比为3 2的比例混合，充分混合后，用机器将其压块状； (3)将块状固体在1500°C 1800°C的温度下烧结15h 20h，然后将产物研磨成小颗粒; (4)将小颗粒放入质量浓度为30% 40 %硝酸钙溶液中，用搅拌机搅拌40h 50h，使其充分反应； (5)然后将固体颗粒过滤，用去离子水洗涤至中性，在温度为100°C 110°C下烘干，制得钙铝吸附材料。
全文摘要
本发明公开了一种去除水中碘酸根的复合吸附材料及其制备方法，属于环境保护中废水处理领域。具体方法为以石灰石、氧化铝为原料，制备钙铝吸附材料；将钙铝化合物按照3∶2的摩尔质量比混合、在1500℃～1800℃的温度下烧结，再放入质量浓度为30％～40％硝酸钙溶液中充分反应，然后过滤、用去离子水洗涤至中性，在温度100℃～110℃烘干、研磨，将该化合物填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料，将含200mg/L～400mg/L碘酸根污水通过过滤装置，处理后碘酸根含量低于0.05mg/L。本发明具有吸附效率高、成本低，出水稳定达标等特点，拓宽子废水生物处理过程吸附剂的选择范围，保护了环境，实现了废弃物的资源化，具有良好的社会效益和经济效益。
文档编号C02F1/58GK102872793SQ20121034184
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者陈兴权, 雷春生, 米浩 申请人:常州大学