[發(fā)明專利]一種具有除砷功能的飲用水凈化劑及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210531136.6
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102974319A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 孫磊;曹剛;彭其安;譚遠友;阮新潮
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/64
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技術領域

一種具有除砷功能的飲用水凈化劑及其制備方法，具體涉及到一種利用腐植酸和活性炭混合去除飲用水中砷離子的凈水劑，屬于飲用水凈化領域。

背景技術

2004年12月15日，世界衛(wèi)生組織官員公布，全球至少有5000多萬人口正面臨著地方性砷中毒的威脅，其中，大多數(shù)為亞洲國家，而中國正是受砷中毒危害最為嚴重的國家之一。其中，水體中的砷污染主要來自砷和含砷金屬的開采、冶煉，用砷或深化合物作原料的玻璃、顏料、原藥、紙張的生產(chǎn)以及煤的燃燒等過程等排放的廢水，元素砷的毒性極低，砷化物均有毒性，三價砷化合物比其他砷化合物毒性更強，就會對人體產(chǎn)生毒害作用。含量超標的含砷廢水混入農(nóng)業(yè)灌溉或水體養(yǎng)殖中，經(jīng)食物攝入人體，將會引起癌癥。而且對人體皮膚、粘膜有刺激性，嚴重威脅人類的健康。含砷廢水被公認為是當今最嚴重危害環(huán)境的公害之一。

目前處理含砷廢水的方法很多，有化學還原沉淀法、吸附法、離子交換法、膜分離法等。

砷污染治理的方法主要有化學方法、物理方法、生物方法以及膜分離法：

化學方法：是指用化學試劑使砷變?yōu)槿梭w難以吸收的砷化合物，如，在含砷廢水中投加石灰、硫酸亞鐵和液氯(或漂白粉)，將砷沉淀，然后對廢渣進行處理，也可以讓含砷廢水通過硫化鐵濾床或用硫酸鐵、氯化鐵氫氧化鐵凝結沉淀等。

物理法：主要是讓含砷污水通過特殊的過濾器，使砷富集起來變廢為寶，如，活性炭過濾法等。此法具有投資少，處理成本低，操作簡單等優(yōu)點，廣泛適用于多類含砷廢水治理，但它不足之處在于水不能回用，二次污染依然可能存在。

生物方法：主要是指在砷污染的土壤或水體中種植能吸收砷的植物，以達到吸收砷的目的，如美國科學家最近發(fā)現(xiàn)了一種蕨類植物可吸收污染土壤中的砷。

膜分離法：主要是對物質進行分離的技術總稱，主要包括電滲析、反滲透、液膜法。在含砷廢水治理方面正處在研究和試用階段，此法具有廣闊的應用前景。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種具有除砷功能的飲用水凈化劑，可有效地去除飲用水中的三價砷。

本發(fā)明還提供一種具有除砷功能的飲用水凈化劑的制備方法，該方法操作簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

一種具有除砷功能的飲用水凈化劑，是由不溶腐植酸經(jīng)處理后與粒狀活性碳混合制備而成；所述的不溶物腐植酸與活性碳的質量比為（1～5）∶1。

腐植酸（Humic?acid,?HA），又稱胡敏酸，一種天然有機高分子化合物，是腐殖質的主要組成部分。腐植質為土壤、泥炭、煤、許多高地溪流、腐植營養(yǎng)湖、海水中的主要有機成分，由有機生物死亡后經(jīng)生物降解產(chǎn)生。腐植酸不是一個單一的酸，而是一個復雜的含有羧基、酚羥基等官能團的混合物，在自然界中通常與離子形成絡合物。

活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳?；钚蕴恐鞒煞殖颂家酝膺€有氧、氫等元素。活性炭在結構上由于微晶碳是不規(guī)則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大,具有很強的吸附能力。

作為優(yōu)選，所述的活性炭的顆粒度優(yōu)選為?80目～120目，所述的腐植酸優(yōu)選為煤炭煤腐殖酸，顆粒度優(yōu)選為?200目～300?目，該顆粒度制成的混合物機械性能穩(wěn)定，吸附能力最強。

所述的一種具有除砷功能的飲用水凈化劑，包括步驟?：

將一定量的腐植酸，在105℃條件下灼燒1h，使其快速脫水；再用2?mol/L的CaCl₂溶液浸泡2?h后，使用1?mol/L硝酸和蒸餾水洗滌。

最終在1?mol/L硝酸鈉中浸泡3?h后，低溫蒸發(fā)形成固體物。

將步驟2制得的固體物與粒度為2～4的粒狀活性炭放入密閉容器中充分混合10?min，得到該凈水劑。

根據(jù)權利要求1所述的一種具有除砷功能的飲用水凈化劑及其制備方法，其特征在于，粒狀活性碳粒徑在2～4?mm，微孔比表面積在1000?m²/g左右。

本發(fā)明具有除砷功能的飲用水凈化劑對環(huán)境內分泌干擾物質的去除率的檢測方法為?：將一定量的具有除砷功能的飲用水凈化劑加入到一定體積的模擬污染水體中，于水浴中恒溫振蕩一定時間，離心后，取上清液測定溶液的吸光度，由工作曲線回歸方程計算出被測溶液中環(huán)境內分泌干擾物質的濃度。