[發明專利]一種快速降解亞硒酸鹽的方法

在審

• 申請號: 201710012431.3
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106865720A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 梁麗萍;孟旭
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙)33220
• 代理人: 王余糧

技術領域：

本發明屬于水處理技術領域，涉及一種水和廢水處理方法，具體涉及一種快速降解亞硒酸鹽的方法。

背景技術：

隨著工業化的發展，硒污染水體的現象呈現越來越嚴重的態勢。我國目前現已發現了兩大天然富硒區，一個是湖北省的恩施州，另一個是陜西省的紫陽縣，特別是湖北恩施魚塘壩地區有著全球唯一的獨立成礦的硒礦床。因此，在恩施地區和紫陽縣地區硒污染事件較多，其中在恩施魚塘壩地區硒中毒的現象最為顯著。在我國，地下水中硒含量為0.06~400 μg?L^-1，個別地區可以達到6000 μg?L^-1。我國、美國及加拿大等國家規定飲用水中的硒的含量不得超過10 μg?L^-1。自然水體中的硒主要以硒酸根(SeO₄^2-, Se(VI))和亞硒酸根(SeO₃^2-, Se(IV))這兩種無機離子的形式存在，其中Se(IV)的毒性比Se(VI)高出10倍，因此，研發經濟有效的亞硒酸鹽去除技術勢在必行。

目前去除水中的亞硒酸鹽污染的常用方法包括離子交換法、共沉淀法、吸附法、生物還原法、非生物還原法、反滲透法等。但都存在去除效率較慢的問題。零價鐵具有價格低廉、安全易得、對環境不會產生二次污染并且能夠處理多種有毒有害污染物的優點，因而在水處理領域越來越受到重視。盡管零價鐵技術已得到比較廣泛的應用，但也存在著突出的缺點。比如零價鐵在制備的過程中，由于空氣氧化一般表面都會覆蓋一層鈍化膜。而鈍化膜會覆蓋住零價鐵表面的活性點位，降低電子從零價鐵傳遞到污染物的速率。由于鈍化膜的成分和厚度不同，對電子傳遞阻力的增加程度不同，零價鐵的反應活性降低程度也不同。已有研究者證實厚厚的鈍化膜會降低零價鐵的反應活性甚至會使零價鐵的反應活性完全消失。零價鐵的鈍化膜問題已成為推動零價鐵技術應用的一個重要障礙和限制零價鐵滲透反應墻技術可持續應用的瓶頸。如何有效的緩解零價鐵的鈍化和提高已鈍化零價鐵的反應活性已成為目前研究的焦點。專利 20120318103.3公開了一種用弱磁場來強化零價鐵去除硒污染的方法，該方法提出了弱磁場去鈍化的方法，但是存在磁場添加困難的問題。

發明內容：

為了克服零價鐵表面鈍化膜帶來的去除污染物較慢的難題，同時提高毒性較強的亞硒酸鹽污染去除難題。本發明的目的在于提供一種快速降解亞硒酸鹽的方法。

本發明采取的技術方案如下：

一種快速降解亞硒酸鹽的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）室溫下，向500 mL三口燒瓶中加入150 mL蒸餾水，機械攪拌器攪拌，控制轉速為50-200 r/min，全程曝氮氣控制溶解氧為0，然后加入5g 1-30微米零價鐵顆粒；隨后加入稱量好的硫酸亞鐵固體粉末攪拌，10分鐘后逐滴加入硫化鈉溶液，控制硫酸亞鐵和硫化鈉中Fe²⁺和S^2-的摩爾比為1：1，滴加完后繼續無氧反應1h，真空抽濾，60度蒸空干燥即得改性零價鐵產物；

（2）在500mL完全混合反應器中加入合成的改性零價鐵材料0.5g/L并攪拌，轉速100-500 r/min，溫度5-30℃，加入亞硒酸廢水，用乙酸和乙酸鈉緩沖溶液控制pH＝3～10，反應0.1-3.0小時即可去除亞硒酸鹽。

本發明進一步的設置如下：

本發明所述改性零價鐵中改性前的零價鐵粉為微米級零價鐵，粒徑為1-30微米，優選1微米。

本發明所述改性零價鐵制備過程在室溫下進行，并且無需控制反應的pH。

本發明所述改性零價鐵制備過程需進行攪拌，攪拌速度為50-200 r/min，優選200 r/min。

本發明所述改性零價鐵制備過程需全程控制溶解氧的濃度為0 mg/L。

本發明所述改性零價鐵制備過程控制硫酸亞鐵和硫化鈉中Fe²⁺和S^2-的摩爾比為1：1。并且嚴格控制硫化鈉滴加速度為逐滴加入。

本發明所述改性零價鐵制備過程滴加完硫化鈉后反應時間為1小時。

本發明所述改性零價鐵制備過程需60度真空干燥。

本發明所述制備的改性零價鐵中S：Fe的摩爾比為0.02-0.2。

本發明所述的改性零價鐵去除亞硒酸廢水的投加量為0.1-10.0 g/L，優選0.5 g/L。

本發明所的改性零價鐵去除亞硒酸廢水中硒的濃度范圍為0.02-40 mg/L。