[發明專利]一種深度去除水中砷的方法

在審

• 申請號: 201810361100.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108640196A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 劉承斌;唐艷紅;羅勝聯;魏元峰
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/58;C02F1/72;C02F101/10
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;黃麗

本發明公開了一種深度去除水中砷的方法，該方法包括將鐵酸銅CuFe₂O₄和過硫酸鹽組成的復合體系加入含砷廢水中，過硫酸鹽包括過一硫酸鹽和/或過二硫酸鹽，以深度去除水中的砷，其中，鐵酸銅與過硫酸鹽的摩爾比為1～5∶1～15。本發明的方法工藝便捷性高，可實現高效氧化和深度除砷一體化處理，在去除水中砷方面有優異的性能，具有高度實用性，為含砷廢水的處理提供有效的技術途徑。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，涉及一種深度去除水中砷的方法，具體涉及一種鐵酸銅/過硫酸鹽復合體系去除水中砷的方法。

背景技術

環境中砷以五價砷和三價砷存在，尤其三價砷，具有高度穩定性和毒性，一旦進入環境，對生態環境和人類健康造成極大危害，而傳統水處理工藝很難實現砷的去除。吸附是現有比較有效的除砷技術，目前常見的吸附劑是活性炭。然而，活性炭成本高、吸附容量低、再生利用性差的缺點限制了其大規模實際應用，出水難以達到安全用水標準。單一的吸附也沒有降低三價砷的毒性。目前，一些高級氧化技術（如UV/H₂O₂、芬頓試劑、UV/亞硝酸鹽、過硫酸鹽以及UV/過硫酸鹽等）用于三價砷的氧化，然后用吸附劑吸附。相比其它氧化劑，過硫酸鹽易操作、反應產物污染少。然而，過硫酸鹽氧化需要額外紫外光照或加熱引發，氧化工藝和吸附工藝不能同時兼顧進行。

目前已有專利報道采用過硫酸鹽/鐵粉/亞鐵鹽(NH₄)₂Fe(SO₄)₂.6H₂O復合體系用于砷的去除（申請號201610876924.7）。但是，申請人發現，該體系中加入過硫酸鹽的目的是與鐵元素（鐵粉/亞鐵鹽）反應產生三價鐵離子，三價鐵離子只有在pH大于或等于7的堿性條件下（該專利為pH為7）轉變為絮凝劑，然后沉淀五價砷，并且該發明工藝只對五價砷的去除有效。事實上，環境中砷以五價砷和三價砷共存，尤其三價砷，具有高度穩定性和毒性，濃度更高，一旦進入環境，對生態環境和人類健康造成極大危害。另外，含五價砷的絮凝物在水中分離困難，引起二次污染。

另有一篇專利報道泡沫鐵酸銅吸附水中砷的報道（申請號201710637495.2）。該吸附劑鐵酸銅長在泡沫鐵基底上，鐵酸銅暴露有限，只有在較高溫度（50℃），吸附容量才有所提高，實際自然水體溫度遠低于50℃，該吸附劑在長達180 min內殘留砷的濃度依然高于10μg/L（初始濃度為1000 μg/L），達不到含砷廢水的排放標準，需要額外處理工藝才能實現達標排放。并且該發明吸附劑僅用于五價砷的去除，對毒性比五價砷大的三價砷沒有吸附。

由上述可知，基于含三價砷廢水的實際處理工藝要求，開發高效氧化-深度去除一體化方法是必要的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種工藝便捷性高、可實現高效氧化和深度除砷一體化、除砷效果好且具有高度實用性的深度去除水中砷的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種深度去除水中砷的方法，所述方法包括將鐵酸銅CuFe₂O₄和過硫酸鹽組成的復合體系加入含砷廢水中，以深度去除水中的砷，其中，鐵酸銅與過硫酸鹽的摩爾比為1～5∶1～15。

上述的深度去除水中砷的方法中，優選的，所述過硫酸鹽包括過一硫酸鹽和/或過二硫酸鹽。

上述的深度去除水中砷的方法中，優選的，所述過一硫酸鹽包括過一硫酸鈉、過一硫酸鉀、過一硫酸氫鈉和過一硫酸氫鉀中的一種或多種。

上述的深度去除水中砷的方法中，優選的，所述過二硫酸鹽包括過二硫酸鈉、過二硫酸鉀、過二硫酸銨、過二硫酸氫鈉和過二硫酸氫鉀中的一種或多種。