[發明專利]一種同時去除水中砷磷氟的納米藥劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710537710.1
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107311277B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李森;李璐
• 申請（專利權）人: 貴州美瑞特環保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/56;C02F101/10;C02F101/14
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

本發明公開了一種同時去除水中砷磷氟的納米藥劑，按重量百分比包括以下組分：常規金屬鹽0.1％－99.7％；鈦鹽0.1％－99.7％；稀土鹽0.1％～99.7％；殼聚糖衍生物0.1％－99.7％。該藥劑與水中可溶性砷、磷和氟反應后形成的不溶化合物的溶度積極低，進而能夠有效提高水中砷、磷和氟的不溶性，形成不溶物的顆粒和比重大，可同時去除水中砷、磷和氟污染物質；本發明還提供了該種納米藥劑的制備方法，該工藝通過將常規金屬鹽、鈦鹽、稀土鹽和殼聚糖鹽晶體分別配制成溶液并均勻混合、烘干結晶、納米研磨等簡單的操作工藝就能成功制備出一種水中同時除砷除磷除氟的納米藥劑，且合成產出率高、工藝易操作、方法易于推廣、生產成本低、藥劑投加量少、形成污泥量少。

技術領域

本發明屬于納米新材料及環保治理技術領域，特別涉及一種同時去除水中砷磷氟的納米藥劑，還涉及其制備方法。

背景技術

砷是一種對人體及其它生物體有毒害作用的物質。三價砷較五價砷的毒性強，有機砷化合物又比無機砷化合物的毒性更強,它們可在人體內積累，都是致癌、致畸物質。由于人類取水灌溉、采礦、特別是打井取水飲用等活動，以及受各地區的生態環境和氣候影響，地球表層中砷化合物以砷酸鹽及亞砷酸鹽等形式大量溶入地表水中，帶來了嚴重的砷污染問題。目前，我國《地表水環境質量標準》GB 3838-2002中三類水的要求的砷標準為0.05mg/L。我國政府于1994年正式將砷中毒列為重點防治的地方病進行管理，直至目前，已有至少10個省、自治區發現了飲水型砷中毒，隨著調查研究的逐步深入，中國飲水型砷中毒病區還在逐年擴大。三價砷和五價砷在水溶液中有亞砷酸(H₃AsO₃)、亞砷酸根(H₂AsO^3-、HAsO₃^2-、AsO₃^3-)、砷酸(H₃AsO₄)和砷酸根(H₂AsO^4-、HAsO₄^2-、AsO₄^3-)等存在形式，其中H₃AsO₃、H₂AsO^3-是三價砷的主要存在形式，H₂AsO^4-、HAsO₄^2-是五價砷的主要存在形式。目前，水中砷的去除方法主要有鐵鹽混凝沉淀、活性氧化鋁吸附過濾、離子交換和反滲透等方法。使用傳統的鐵鹽混凝沉淀或活性氧化鋁吸附過濾雖然可以獲得較高的除砷率,但形成的金屬沉淀不易處理,容易造成二次污染。離子交換法也可以有效地去除砷，缺點是水中的懸浮微粒會堵塞交換床，需進行預處理。反滲透法被認為是去除砷最有效的方法，但是運行費用高。專利CN106477781A一種對高砷含量硫酸污水進行加氧除砷的方法、專利CN106242121A一種去除水中砷的復合藥劑制備方法以及專利 CN105130048A一種處理水中低濃度砷化物的方法中都提到用鈣鹽以及三價鐵或鋁鹽去除砷雖然適用于高砷含量污水，但由于溶度積有限以及形成的顆粒物非常細小所以處理后并不能達到《地表水環境質量標準》GB 3838-2002中三類水要求的0.05mg/L。專利 CN103626338A一種共沉淀-離子交換復合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法中提到采用氯化鈣及聚丙烯酰胺進行共沉淀處理但處理后砷含量仍然偏高，需要采用納米復合材料吸附砷酸根離子，這種情況下導致成本大幅增加，且吸附材料占地面積大。其他專利CN106111081A一種零價鐵/殼聚糖修飾的二氧化硅吸附劑及其制備方法和應用、專利CN106457073A具有杰出的砷去除性質的氧化鈰(IV)、專利CN106215856A一種飲用水除砷吸附劑及其制備方法和應用以及稀土改性離子交換樹脂砷吸附劑的制備及性能研究的期刊論文等相關資料中都是涉及采用吸附的方法。吸附方法在工程實施過程中占地面積非常大而且處理成本高，所以目前實際推廣應用案例非常少。而殼聚糖絮凝－超濾法去除水中微量砷的期刊論文中雖也使用殼聚糖絮凝除砷，但單一殼聚糖作為除砷藥劑成本過高，所以目前幾乎沒用應用案例。