[發(fā)明專利]一種去除水中硫酸根的復(fù)合吸附材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210322177.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN102847507A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷春生;陳蓉蓉;雷思宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/06
• 分類號(hào): B01J20/06;B01J20/30;B01J21/06;C02F1/28
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種去除水中硫酸根的復(fù)合吸附材料及其制備方法，具體涉及利用超細(xì)氫氧化鋯粉末和三維有序大孔材料的結(jié)合制得具有獨(dú)特催化和吸附性能的功能型吸附材料，屬于水凈化處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

SO₁^2-是化工行業(yè)中常見的陰離子，他的存在往往給化工生產(chǎn)帶來巨大危害。如在氯堿工業(yè)中，SO₁^2-的存在將阻礙僻Cl-放電，降低電流效率，消耗電能，導(dǎo)致陽極腐蝕加快。水中硫酸根含量過高，不僅使水生植物的新陳代謝作用受影響，而且被人體攝入后，會(huì)引起腹瀉及腸胃炎等疾病。在化工生產(chǎn)中，許多介質(zhì)、產(chǎn)品中都含有一定量的SO₄^2-，SO₄^2-的含量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也有直接影響。

目前，工程應(yīng)用上普遍采用的方法是物理法、化學(xué)沉淀法、膜分離技術(shù)、離子交換樹脂肌膚技術(shù)、Zr(IV)材料吸附技術(shù)等。物理法包括冷凍法、熱法提硝和外排鹽水法冷凍法的基建和維護(hù)費(fèi)用高，能耗人，目前此法已被漸漸棄用。熱法提硝與冷凍法相比由于其生產(chǎn)工藝較簡單、設(shè)備投資較少、能耗較低等，目前為越來越多國內(nèi)廠家所認(rèn)可。由于外排鹽水法造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染以致使用廠家很少。化學(xué)沉淀法主要包括BaCl₂法、BaCO₃法和CaCl₂法。BaCl₂法中由于Ba²⁺有毒容易造成環(huán)境污染，而且價(jià)格昂貴，后續(xù)去除沉淀工藝費(fèi)用也高。在PH為2～8的情況下，BaCO₃法與BaCl₂法相比，BaCO₃價(jià)格便宜，但其溶度積小，沉淀反應(yīng)緩慢，效率低，容易使管道結(jié)垢。而CaCl₂法原料無毒、價(jià)格低廉、沉淀效果好并且操作費(fèi)用低，但脫出效果差，操作復(fù)雜且不能實(shí)現(xiàn)SO₄^2-較低濃度廢水的處理。膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了廢液中90％的SO₄^2-分離，并且可以重復(fù)使用，但處理后的SO₄^2-廢液濃度未能達(dá)到當(dāng)?shù)氐呐欧艠?biāo)準(zhǔn)。樹脂交換技術(shù)所使用的原村料成本低，但運(yùn)行條件比較苛刻，樹脂容易達(dá)到吸附飽和，離子交換周期短，而且還要求水中游離氯的含量要低于0.1mol/L，同時(shí)硬水要先進(jìn)行軟化處理。Zr(IV)材樸吸附技術(shù)操作費(fèi)用低，環(huán)境友好，無毒、無固體廢物，并且適用于任意濃度硫酸根離子的脫除，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。但再生過程中材料分離操作會(huì)使村料損失，使設(shè)備投資增加、操作費(fèi)用升高。

本發(fā)明復(fù)合吸附材料克服了現(xiàn)有吸附技術(shù)在材料分離操作中材料損失嚴(yán)重的不足，在處理含疏酸根離子的廢水時(shí)，除硫酸根率達(dá)到90％以上，適用于任意濃度的含硫酸根離子的廢水，在除含硫酸根水領(lǐng)域內(nèi)有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)在材料分離操作中材料損失嚴(yán)重的不足，提供了一種去除水中硫酸根的復(fù)合吸附材料及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種去除水中硫酸根的復(fù)合吸附村料，各原料的含量分別為：

氨水溶液2mol/L～6mol/L????PEG2000分散劑4wt％～6wt％

無水乙醇15ml～25ml????????三維有序大孔材料(3DOM)

ZrOCl₂溶液1mol/L～3mol/L。

優(yōu)選，一種去除水中硫酸根的復(fù)合吸附材料，各原料含量分別為：

氨水溶液2mol/L????PEG2000分散劑5wt％

無水乙醇20ml??????三維有序大孔材料(3DOM)

ZrOCl₂溶液1mol/L。

所述的5wt％PEG2000分散劑是質(zhì)量百分比為5％的分子質(zhì)量為2000g/mol的聚乙二醇。

所述的氨水溶液即氨氣的水溶液，氨氣通入水中制得，主要用作化肥。

所述的無水乙醇即100％含量的酒精。

所述的三維有序大孔材料是一類規(guī)則而均勻孔道結(jié)構(gòu)的大孔材料，孔道系統(tǒng)由大孔和孔窗組成的三維立體結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明一種去除水中硫酸根的復(fù)合吸附材料及其制備方法，包括以下步驟：

(1)分別配置制2mol/L氨水溶液和含有5wt％PEG2000分散劑的1mol/LZrOCl₂溶液；