[發明專利]用于從水溶液中去除重金屬的方法

有效

• 申請號: 201780071212.0
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN110022984B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: R·M·帕什利;A·F·M·M·拉赫曼;F·馬卡維普爾;M·塔塞迪法爾
• 申請（專利權）人: 新南創新私人有限公司
• 主分類號: B03D1/012
• 分類號: B03D1/012;C02F1/24;C02F1/62
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 解延雷;龐東成

本發明涉及用于從水溶液中去除溶解的重金屬的方法。所述方法包括將式(I)的發泡劑或其鹽溶解在水溶液中。所述方法還包括使氣體通過所述水溶液以形成泡沫，并將泡沫與水溶液分離。

本申請要求2016年10月20日遞交的澳大利亞臨時專利申請No.2016904251的優先權，該文件的內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及用于從水溶液中去除溶解的重金屬的方法。

背景技術

一些重金屬離子(例如砷、汞或鉛的離子)可能對生物系統產生不利影響。飲用水中存在這種重金屬離子會對消耗水的人或動物的健康產生不利影響。

砷是一種微量元素，可以在地殼中找到，其豐度為54，平均濃度為約5ppm。一些過程，例如采礦、鉆井和風化，可能會增加此種重金屬釋放到環境中特別是進入地下水的量。環境中砷的增加對公眾健康構成了巨大的風險，其形式是癌癥(主要是膀胱癌、肺癌和皮膚癌)和其它疾病的風險增加。地下水污染還可能導致農產品污染，例如大米。有毒的砷的無機形式包括As(V)和As(III)。As(V)主要在氧化條件下作為砷酸根(H₂AsO₄^-和HAsO₄^2-)存在。As(III)主要在2至9的pH范圍內的還原條件下作為亞砷酸鹽(H₃AsO₃)天然存在。世界衛生組織(WHO)規定飲用水中砷的最大污染物濃度(MCL)為0.01mg/L.

汞是一種揮發性重金屬，由于其有毒、持久和生物累積的特性，已引起公眾健康和環境問題。進來，汞污染已顯著增加，因為其正在或已經用于各種工業過程和產品。人類活動產生的汞排放量占全球大氣汞排放量的約30％至55％。汞會導致嚴重的神經和腎臟紊亂。短期或長期接觸汞(吸入、攝取或經皮)會對身體(主要是腎臟)產生毒性作用。單質(或金屬)汞、無機汞(人們可能由于其職業而接觸到)和有機汞(例如，人們可能通過其飲食而接觸的甲基汞)可能對神經、消化和免疫系統以及對肺、腎、皮膚和眼睛造成不同程度的毒性和影響。世界衛生組織將汞列為重大公共衛生關注的十大化學品或化學品組之一。據美國環境保護署(EPA)報告，飲用水中無機汞的MCL為0.002mg/L。天然礦床的侵蝕、煉油廠和工廠的排放物以及來自垃圾填埋場和農田的徑流是飲用水中無機汞的主要報告的來源。

鉛是一種累積的有毒的重金屬，并且會影響多種身體系統。鉛對幼兒特別有害。在體內，鉛分布在大腦、肝臟、腎臟和骨骼中，并且會儲存在牙齒和骨骼中，隨著時間的推移而累積。EPA報道的飲用水中鉛的MCL為0.015mg/L。超出MCL的長期接觸可能導致嬰兒和兒童的身體或智力發育延遲；注意力和學習能力的輕微缺陷是其它常見癥狀。在成人中，可能導致腎臟問題和高血壓。根據糧農組織/世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會(JECFA)的報告，接觸鉛已顯示出廣泛的影響，例如各種神經和行為影響、致死性(主要是由于心血管疾病)、腎功能受損、高血壓、生育能力受損和不良妊娠結局、性成熟延遲和牙齒健康受損。

鉛用于生產鉛酸電池、焊料、合金、電纜護套、顏料、防銹劑、彈藥、釉料和塑料穩定劑，并可從這些產品中釋放到環境中。家庭管道系統的腐蝕和天然沉積物的侵蝕也是飲用水中這種污染物的已知來源。

已經開發了一系列技術用于從飲用水中去除高濃度的砷或其它重金屬，包括氧化、凝結、沉淀，吸附、吸附絮凝浮選、離子交換和膜技術。許多這些技術是昂貴的和/或能量密集的。從飲用水中去除高濃度砷的其它方法包括植物修復或使用細菌，其可以在促進生物除砷過程中發揮重要作用。

有利的是，提供一種從飲用水和其它水溶液中去除溶解的重金屬的替代方法。還有利的是，提供這樣一種方法，該方法可用于從包含小于10ppm溶解的重金屬的稀水溶液中去除溶解的重金屬。

發明內容

在第一方面，本發明提供了一種從水溶液中去除溶解的重金屬的方法，所述方法包括將式(I)的發泡劑或其鹽溶解在所述水溶液中：