[發(fā)明專利]減少砷和銻從活性炭的浸濾

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380033920.7
• 申請(qǐng)日: 2013-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN104411633B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·H·沃恩;麗貝卡·L·迪斯泰法諾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡爾岡碳素公司
• 主分類號(hào): C01B32/354
• 分類號(hào): C01B32/354;C02F1/28
• 代理公司: 北京泛誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11298
• 代理人: 楊本良,文琦

與相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2012年4月25日提交的題為“通過調(diào)節(jié)碳的主體pH減少砷和銻的浸濾”(Mitigating Leaching of Arsenic and Antimony by Adjusting Bulk pH of the Carbon)的美國臨時(shí)申請(qǐng)No.61/638,285和2013年3月15日提交的題為“減少砷和銻從活性炭的浸濾”(Mitigating Leaching of Arsenic and Antimony from Activated Carbon)的美國專利申請(qǐng)No.13/842,818的優(yōu)先權(quán)，所述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過參考并入本文。

政府利益

不適用。

聯(lián)合研究協(xié)議的參與方

不適用

在光盤上遞交的通過參考并入的材料

不適用

背景技術(shù)

活性炭在飲用水工業(yè)中常常用于除去各種污染物，包括例如：氯代、鹵代的有機(jī)化合物(例如三鹵甲烷)，可吸附有機(jī)鹵素(AOX)，有味物質(zhì)，有色污染物，用于生物處理系統(tǒng)的化合物，芳香族化合物，和殺蟲劑等。這種純化簡(jiǎn)單地通過被污染的水與活性炭的直接接觸來實(shí)現(xiàn)。幾乎所有可商購的活性炭含有ppm水平的砷和銻，這些砷和銻源自于生產(chǎn)活性炭的原材料的天然組成。當(dāng)與水直接接觸時(shí)，活性炭可能以可溶性含氧陰離子的形式浸濾出ppm水平的小部分砷和銻。盡管浸濾極少但卻是不希望的，并且已知通過在將活性炭用于水純化之前在單獨(dú)的步驟中對(duì)活性炭進(jìn)行酸洗，來減少浸濾。酸洗將大部分砷和銻的可以浸濾的部分除去。

酸洗步驟可以包括幾個(gè)步驟，通常包括用弱堿溶液中和，然后進(jìn)行最后的水漂洗，以將產(chǎn)生的鹽從活性炭除去。通常，控制中和試劑例如碳酸鈉的量，以提供最終漂洗水的中性或微堿性pH。最終漂洗水的中性或微堿性pH，提供了在干燥后的接觸pH為接近9至11的最終酸洗產(chǎn)物。本文中描述的實(shí)施方式可用于減少過濾用活性炭中可浸濾的砷和銻，該減少超過了通過常用的酸洗所達(dá)到的減少。

發(fā)明內(nèi)容

各種不同實(shí)施方式涉及包含活性炭的組合物，所述活性炭的接觸pH為約5.0至約8.5，并且在某些實(shí)施方式中接觸pH為6.5至約8.0。這樣的實(shí)施方式的活性炭可以源自于任何碳源，包括但不限于煙煤、次煙煤、褐煤、無煙煤、泥煤、堅(jiān)果殼、果核、椰子、巴西棕櫚樹果、澳洲堅(jiān)果、棕櫚果、桃核、櫻桃核、橄欖核、胡桃殼、木材、聚合物、樹脂、石油瀝青及其組合，并且在某些實(shí)施方式中，所述活性炭的平均粒徑可以為約4mm至約0.1mm。其他實(shí)施方式涉及這樣的組合物與接觸pH高于8.0的活性炭或中性活性炭的組合。

其他實(shí)施方式涉及處理水的方法，所述方法包括將接觸pH為約5.0至約8.5的活性炭與水相接觸的步驟。所述接觸步驟可以通過任何方式來進(jìn)行，包括但不限于：將水從所述活性炭的床上流過、將水引導(dǎo)到包括所述活性炭的濾器上、將所述活性炭導(dǎo)入承裝水的容器中、以及這些方式的組合。在某些實(shí)施方式中，所述方法可以包括例如下列的一個(gè)以上步驟：過濾所述水，消毒所述水，澄清所述水，調(diào)整所述水的pH，以及這些步驟的組合。在某些實(shí)施方式中，所述活性炭的接觸pH可以為約6.5至約8.0，并且在某些實(shí)施方式中，所述活性炭的平均粒徑可以為約4mm至約0.1mm。在其他實(shí)施方式中，所述活性炭還可以包含：接觸pH為約5.0至約8.5的活性炭與接觸pH高于8.0的活性炭的混合物。

其他實(shí)施方式涉及用于生產(chǎn)活性炭的方法，所述方法包括將活性炭在酸中清洗，以及將所述活性炭在漂洗水中漂洗，直至漂洗水達(dá)到pH為約1.0至約3.0的步驟。在某些實(shí)施方式中，所述方法還包括在清洗前用pH中和試劑將所述酸部分中和，所述中和試劑包括但不限于氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀以及這些試劑的組合。在各種不同實(shí)施方式中，所述在酸中的清洗可以包括將所述活性炭浸泡在例如但不限于鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸、檸檬酸、馬來酸、富馬酸、一元有機(jī)酸、二元有機(jī)酸和甲酸的酸中。在其他實(shí)施方式中，所述方法可以包括干燥所述活性炭的步驟。

附圖說明

不適用。

具體實(shí)施方式