[發(fā)明專利]一種生物炭協(xié)同F(xiàn)e(II)和溶解氧去除中性工業(yè)廢水中重金屬的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111326667.7
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN113860474A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬軍;賈子曄;錢雪聰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/28;C02F101/10;C02F101/20
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

一種生物炭協(xié)同F(xiàn)e(II)和溶解氧去除中性工業(yè)廢水中重金屬的方法，它涉及一種去除廢水中重金屬的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有去除工業(yè)廢水中重金屬的方法多數(shù)不適用于中性水體，均存在不足和缺陷，無法兼具操作簡單、低成本和環(huán)保的優(yōu)點的問題。方法：一、酸性的FeSO₄溶液；二、將酸性的FeSO₄溶液和生物炭加入到中性工業(yè)廢水中，攪拌條件下反應(yīng)，得到去除重金屬的工業(yè)廢水。本發(fā)明克服以往工藝中成本高，能耗大，副產(chǎn)物多，對pH要求高等缺陷，反應(yīng)過程簡單，處理效果優(yōu)良，成本低，易于控制，適用于常見的中性水體，可以解決砷礦挖掘過程中產(chǎn)生的水污染問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種去除廢水中重金屬的方法。

背景技術(shù)

砷(As)，硒(Se)，鎘(Cd)等重金屬(類金屬)是廣泛出現(xiàn)在工業(yè)廢水中的污染物，尤其在冶煉廢水中含量較高，三者均有毒性，在痕量水平上可以對生物及生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成巨大的威脅。砷(As)，硒(Se)，鎘(Cd)均有多個價態(tài)，極易受環(huán)境的pH值和氧化還原條件(Eh)的影響，而價態(tài)的變化容易影響形態(tài)和毒性，因此在去除思路上，一般通過各種技術(shù)方法將高價態(tài)高毒性的形態(tài)轉(zhuǎn)化為不可溶的形態(tài)或低毒性的形態(tài)。

砷作為代表污染物，砷主要以無機形態(tài)亞砷酸鹽(As(III))和砷酸鹽(As(V))存在，強烈依賴于其氧化還原化學(xué)性質(zhì)。由于As(III)具有較高的毒性、流動性和可溶性，因此As(III)向As(V)的轉(zhuǎn)化是一種重要的毒性衰減。

已被開發(fā)用于廢水和飲用水中除類As金屬的許多技術(shù)，包括：吸附、膜過濾，和化學(xué)沉淀等，均存在不足與缺陷，很少有處理方法適用于中性水體，且兼具操作簡單、低成本和環(huán)保等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有去除工業(yè)廢水中重金屬的方法多數(shù)不適用于中性水體，均存在不足和缺陷，無法兼具操作簡單、低成本和環(huán)保的優(yōu)點的問題，而提供一種生物炭協(xié)同F(xiàn)e(II)和溶解氧去除中性工業(yè)廢水中重金屬的方法。

一種生物炭協(xié)同F(xiàn)e(II)和溶解氧去除中性工業(yè)廢水中重金屬的方法，是按以下步驟完成的：

一、將FeSO₄溶液的pH值調(diào)節(jié)至酸性，得到酸性的FeSO₄溶液；

二、將酸性的FeSO₄溶液和生物炭加入到中性工業(yè)廢水中，得到反應(yīng)體系，再在溫度為20～25℃和攪拌條件下反應(yīng)5min～60min，得到去除重金屬的工業(yè)廢水。

本發(fā)明的原理及優(yōu)點：

本發(fā)明提供一種從近中性工業(yè)廢水中去除重金屬的方法，實驗以砷為代表污染物，目的在于能夠利用Fe(II)和水中已有的溶解氧使As(III)氧化為As(V)，以降低水中高毒性，高流動性和高溶解性As(III)濃度；

第一方面，本發(fā)明的技術(shù)原理是：通過Fe(II)和水中的溶解氧反應(yīng)，分子氧會發(fā)生單電子還原生成H₂O₂，由于體系pH為近中性，F(xiàn)e²⁺與H₂O₂的反應(yīng)途徑從傳統(tǒng)Fenton反應(yīng)途徑轉(zhuǎn)變?yōu)轭怓enton反應(yīng)途徑，產(chǎn)生的具有氧化能力的活性物質(zhì)也包括·OH，F(xiàn)e(IV)等，這些活性物質(zhì)與As(III)反應(yīng)，達到去除As(III)的目的；

第二方面，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的“生物炭協(xié)同F(xiàn)e(II)與水中溶解氧去除近中性水體As(III)”的方法具有以下優(yōu)點：本發(fā)明克服以往工藝中成本高，能耗大，副產(chǎn)物多，對pH要求高等缺陷，利用體系中存在的溶解氧和環(huán)境友好的Fe(II)，生物炭進行處理，反應(yīng)過程簡單，處理效果優(yōu)良，成本低，易于控制，適用于常見的中性水體，可以解決砷礦挖掘過程中產(chǎn)生的水污染問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的技術(shù)原理；

圖2為本發(fā)明反應(yīng)的示意圖。