[發明專利]鹵素吸附劑、水處理用罐及水處理系統

無效

• 申請號: 201310591446.1
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103831086A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 井手智仁;關口裕實子;山田有紗;辻秀之
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永紅

技術領域

本發明涉及鹵素吸附劑、水處理用罐及水處理系統。

背景技術

鹵族元素(氟、氯、溴、碘)顯示較高的反應性、強的氧化作用及分子內的強的吸電子性，因此，不僅廣泛利用于尖端材料及醫藥品，而且廣泛利用于化學合成品的中間原料、通用材料等。然而，例如氟為環境標準中所規定的環境污染物質，在氟混入排水等的情況下，需要除去。氯在自來水的水質標準中作為氯離子規定為200mg/L以下，但比較標準值高，因此，通常不形成問題。溴或其化合物若放出至環境中，則成為水質污染的原因。溴所污染的水通過臭氧的高度處理產生具有高的致癌性的溴酸。溴酸的自來水質標準極低，為10μg/L，在原水被溴污染的情況下，事實上無法適用高度處理。碘的天然濃縮的資源少，近年來，由于環境規定增強，因此需要從排水回收、再利用。另外，放射性碘在原子能事故時被放出后，溶入雨水中，流入河川或湖沼。因此，放射性碘混入自來水中成為問題。另外，使用離子交換樹脂可吸附鹵素離子，但由于通常捕集全部陰離子，因此沒有元素選擇性，難以選擇性地回收特定的鹵素離子。

在氟的情況下，由于與鈣形成難溶性的氟化鈣(CaF₂)，因此，可選擇性且廉價地除去。

氯的毒性取決于化學形態，例如廢水中所含的氯離子的毒性低，通常不需要處理。另外，資源量也豐富，因此吸附、回收的必要性低。

對于溴，使用沉淀法或吸附劑的選擇性的吸附、回收困難。另外，若被氧化而成為溴酸，則可以用金屬氫氧化物吸附。

在碘的情況下，可通過使用擔載了銀的活性炭或沸石來選擇性地吸附。然而，擔載銀的材料雖然具有碘離子選擇性，但吸附容量不高。進而，載銀活性炭可通過在含有銀離子的溶液中浸漬活性炭來制造，但由于在水中銀離子容易溶出，因此無法增多銀的擔載量。另外，由于擔載銀的沸石可通過陽離子交換來制造，因此在其它的陽離子存在下再次引起離子交換，銀有可能溶出。此外，由于銀為貴金屬，因此也存在成本高這樣的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2009-098083號公報

發明內容

發明所要解決的課題

尋求在鹵素(特別是溴及碘)單獨存在或其它陰離子共存于水中的環境下起作用、單位重量的鹵素吸附量多的鹵素吸附劑。

為了解決課題的裝置

實施方式的鹵素吸附劑的特征在于，其具有載體、與載體鍵合的螯合配位體、以及配位于螯合配位體的金屬離子，螯合配位體具有-NR¹-(CH₂CH₂NR³)_n-R²所示的官能團，R¹、R²和R³均為氫原子，且上述n為1或2，或R¹、R²和R³中至少任一個為-CH₂CH₂CONR⁴R⁵所示的官能團，R⁴、R⁵為氫原子或具有碳數1～6的直鏈或側鏈的烷基或烷基醚基，且n為0、1或2中的任一個。

附圖說明

圖1是使用實施方式的鹵素吸附劑的水處理系統的概念圖；

圖2是與配管連接的實施方式的水處理罐的概念圖；

圖3是實施例9的鹵素吸附劑、使氯離子、溴離子和碘離子分別吸附于鹵素吸附劑的試樣的UV-Vis光譜；

圖4是將實施例9的鹵素吸附劑浸漬于含有不同濃度的碘離子的溶液中的試樣的UV-Vis光譜；

圖5是在氯離子或者溴離子共存下，使碘離子吸附于實施例9的鹵素吸附劑的試樣的UV-Vis光譜。

附圖標記

T1、T2：水處理用罐(柱)、P1：泵、M1、M2、M3：濃度測定裝置、TM1、TM2：監測裝置、C1：控制裝置、W1：排水貯存罐、L1、L2、L4：排水供給管線、L3、L5、L6：排水排出管線、V1、V2、V3、V4、V5：閥、X1、X2：接觸效率促進裝置、1：鹵素吸附劑、2：容器、3：擋板、4：配管

具體實施方式

實施方式的鹵素吸附劑具有載體、與載體鍵合的螯合配位體、以及配位于螯合配位體的金屬離子。

優選配位體具有下述化學式(1)所示的官能團。