[發明專利]一種除砷吸附劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200910244330.4
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN102114401A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 張昱;趙蓓;豆小敏;楊敏;高迎新;于建偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;B01J20/30
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 葉凡

技術領域

本發明屬于吸附材料技術領域，特別涉及一種用于飲用水除砷吸附劑顆粒的制備方法。

背景技術

長期以來，飲用含砷水對人體健康的危害也一直是被人們所關注的焦點。近年來的研究表明，長期飲用含較低濃度砷的水也會導致很多疾病的發生。2006年新頒布的生活飲用水衛生標準(GB5479-2006)中規定，生活飲用水中砷濃度的限值為0.01mg/L，小型集中式供水和分散式供水水質指標中砷濃度的限值為0.05mg/L。

水中砷的去除方法包括吸附法、鐵鹽混凝沉淀法、電凝聚和反滲透等。其中，吸附技術被認為是適合于小型社區和偏遠郊區集中供水最為經濟有效的處理技術。國內目前使用的除砷材料主要是活性氧化鋁，骨炭及活性炭等，但活性氧化鋁作為除砷吸附劑，其最佳吸附pH值為5，而且吸附容量偏低，容易導致鋁的溶出；骨炭及活性炭作為除砷吸附劑同樣存在吸附容量低的缺陷。

目前，除砷研究除了對活性氧化鋁、骨炭等常規材料進行改進研究外，更多的是注重研制篩選除砷效果好，應用范圍廣和性能穩定的除砷材料。近年來的研究表明，一些天然發生的或人工合成的鐵氧化物對水中有害陰離子有較強的吸附能力。

公告號為CN100386141C的發明專利公開了一種去除水中砷的復合吸附材料及其制備方法，該除砷吸附劑由活性炭與氧化鐵復合而成，先將水洗后的活性炭在90℃下保溫24小時，干燥。然后加入硝酸中，攪拌均勻，放置4小時后，水洗，并在95～100℃下干燥24小時待用。將FeSO₄·7H₂O和FeCl₃·6H₂O加水溶解后，加入5mol/l的NaOH中，攪拌，在70℃生成氧化鐵沉淀，用NaOH滴定到溶液pH＝9～10；用水洗滌，再加入月桂酸，同時滴加NaOH，攪拌10分鐘，加熱到90℃，恒溫30分鐘。調整pH＝4～5。但是，該除砷復合吸附材料需要在偏酸性條件下使用，而且其比表面積小，吸附容量低。

授權公告號為CN100352541C的專利公開了一種載鐵活性炭除砷吸附劑的制備方法，按大同原煤∶氧化鐵∶粘結劑＝12～9∶3～1∶1～0.4份質量量取。然后將原煤磨成粉，混入氧化鐵，再加入粘結劑，成形后在缺氧溫度為300～500℃炭化，接著在溫度為850～950℃下進行活化，制成載氧化鐵的活性炭除砷吸附劑。但是該除砷吸附劑的制備過程中需要高溫焙燒，能耗大，工藝比較復雜。另外，隨著吸附時間的延長，上述兩種吸附劑表面的氧化鐵存在衰減的現象，限制其使用和長時間運行。

公開號為CN?101073762A的發明專利申請公開了一種含鑭介孔分子篩除砷吸附劑及其制備方法，此吸附劑由具有兩套互不相連的三維孔道結構的介孔氧化硅MCM-48和負載在其上的鑭組成，鑭的重量含量為1.17-9.80％，表面積為202-732m²/g，平均孔徑為2.7-3.2nm，孔體積為0.2-0.7ml/g。但是該除砷吸附劑原料成本高，且制備過程中需要高溫焙燒，能耗大，工藝比較復雜。