一种去除饮用水中高氯酸盐的方法技术

本发明专利技术涉及一种饮用水中去除高氯酸盐的方法，属饮用水净化处理技术领域。本发明专利技术利用无机层状化合物的离子交换原理去除饮用水中的高氯酸盐。本发明专利技术采用二价金属化合物、三价金属化合物和氢氧化钠，按三者的摩尔质量比为２∶１∶６进行配合，并将直溶于去离子水中，形成混合溶液，在室温２５℃下经磁力搅拌４８小时后，进行过滤，将所得沉淀物在１０５℃下烘干后，研磨粉碎，得到层状化合物粉料。将该层状化合物填充放置于传统常用的现有过滤装置系统的填料柱中作过滤材料。含有高氯酸盐的饮用水经填料柱处理后，饮用水中的高氯酸盐的去除率能达到８７～９７％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种饮用水中去除高氯酸盐的方法，属饮用水净化处理

技术介绍
高氯酸盐是近年来国际水处理领域重点关注的环境污染物之一，其具有干扰人体内碘吸 收及抑制甲状腺调节荷尔蒙分泌和新陈代谢能力的毒理学特征。美国环保局建议饮用水屮的 高氯酸盐(C1(V)浓度不能超过24.5ug/L。水中去除高氯酸盐的技术主要有离子交换法、厌氧生物还原法、化学(催化)还原法、 电化学还原法、膜过滤法和活性炭吸附法。然而这些方法均存在缺点有待解决活性炭对高 氯酸的吸附容量很小，而离子交换存在难解析的问题，厌氧生物还原法并不适合饮用水的处 理，其他方法因为成本过高都未得到实际应用。类水滑石结构的层状化合物己经被证明能够利用层间阴离子取代作用来处理很多常见的 污染物，如去除水中铬酸根、磷酸根等。研究表明进入层间的污染物能够稳定存在于层状化 合物中，从而使得类水滑石结构的层状化合物能够有效去除饮用水中较大的阴离子团，可以 达到净化饮用水的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用原有常用的过滤装置，并采用金属化合物合成具有阴离子交换功 能的无机层状化合物作为过滤材料，来去除饮用水中的高氯酸盐。本专利技术，其特征在于其有以下的过程和步骤a.制备去除净化高氯酸盐的无机层状化合物首先制备去除高氯酸盐的特种化合物，它具有下列的结构式[Af二Mf'(C^)2,:r(J"-)w . ^20，其中M"为二价金属离子，M'n为 二价金属离子，A为层间插层阴离子，A阴离子为OH—， C1—或NCV中的任一种；制备所述无机层状化合物的步骤为称取一定量二价金属化合物、三价金属化合物、氢氧化钠，三者的 摩尔质量比为2: 1: 6,将其溶于一定量的去离子水中；将所得混合溶液在室温25°C下用磁 力搅拌机强力搅拌48小时，使其充分反应；然后进行过滤，得到沉淀物，并将该沉淀物在 105'C下烘干，然后进行研磨粉碎，即得无机层状化合物粉料；密封保存待用；该层状化合物 生成的反应式为dMHA-ZMmAs+UNaOH+AHbO- 2A2 4H20上述的二价金属化合物为氯化,丐、氯化镁、氯化锌、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌中的任一3种；三价金属化合物为氯化铁、氯化铝中的任一种；b.将上述制备好的无机层状化合物填充放置于传统常用的现有的滤柱反应器装置中的 填料柱内；然后将含有高氯酸盐的饮用水从柱的底端通入，并以60 100ml/小时的流量通过 填充柱，而从填充柱的顶端流出；结果表明含高氯酸盐的饮用水经处理后，高氯酸盐的去除 率达到87 97%。本专利技术利用无层状化合物的离子交换原理，来去除饮用水中的高氯酸盐。本专利技术的优点 在于，所制得的无机层状化合物过滤材料其溶解度极小，使用中不会对饮用水造成二次污染。 此外，进入层间的高氯酸盐离了的稳定性好，不易受到水中氯离子或硝酸根离子的影响而再 次释放。本专利技术利用原有的过滤柱装置，结合新的无机层状化合物过滤材料，能有效地去除饮用 水中的高氯酸盐，其去除率能达到87 97%。 附图说明图1为本专利技术所利用的传统常用的原有的滤柱反应器装置的简单示意图。 具体实施例方式现将本专利技术的具体实施例叙述于后。实施例中，本专利技术利用了传统常用的原有的滤柱反 应器装置(见图l)。该滤柱反应器装置中的填料柱内，在中间部位填放所制得的无机层状化 合物作为过滤材料，在上下两端部位装有过滤砂，以起到承托均匀布水作用，而无机层状化 合物放于底层砂子之上，起过滤和吸附作用。实施例l:称取氯化镁47.5g、氯化铝33.3g、氢氧化钠60g,溶于1.5L水中，混合溶液经过 磁力搅拌48小时后过滤，固体材料在105'C下烘干，然后进行研磨。取制备好的材料20g填 充如圆柱形填充柱中，将含高氯酸盐10 100ug/L的饮用水从柱的底端通入，并以60 100ml/h的流量通过填充柱而从填充柱顶端流出。结果表明IOOL含高氯酸盐的饮用水经过处 理后，高氯酸盐去除率达到93 97%，其浓度降至liag/L以下。实施例2:称取氯化钙55.5g、氯化铁40.6g、氢氧化钠60g，溶于1.5L水中，混合溶液经过 磁力搅拌48小时后过滤，固体材料在105'C下烘干，然后进行研磨。取制备好的材料10g投 入将含高氯酸盐100 1000y g/L的100L饮用水中。混合液搅拌1小时后过滤。结果表明100L 含高氯酸盐的饮用水经过处理后，高氯酸盐去除率达到87%，其浓度降至10ug/L以下。实施例1所指的固体材料即为无机层状化合物Mg-Al-LDH(LDH表示含OH—的层间化合 物，LDH的原文为Layered Double Hydroxides )。实施例2所指的固体材料即为无机层状化合物Ca-Fe-LDH。权利要求1. ，其特征在于其有以下的过程和步骤a. 制备去除净化高氯酸盐的无机层状化合物首先制备去除高氯酸盐的特种化合物，它具有下列的结构式其中MII为二价金属离子，MIII为三价金属离子，A为层间插层阴离子，A阴离子为OH-，Cl-或NO3-中的任一种；制备所述无机层状化合物的步骤为称取一定量二价金属化合物、三价金属化合物、氢氧化钠，三者的摩尔质量比为2∶1∶6，将其溶于一定量的去离子水中；将所得混合溶液在室温25℃下用磁力搅拌机强力搅拌48小时，使其充分反应；然后进行过滤，得到沉淀物，并将该沉淀物在105℃下烘干，然后进行研磨粉碎，即得无机层状化合物粉料；密封保存待用；该层状化合物生成的反应式为4MIIA2+2MIIIA3+12NaOH+4H2O＝2A2·4H2O上述的二价金属化合物为氯化钙、氯化镁、氯化锌、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌中的任一种；三价金属化合物为氯化铁、氯化铝中的任一种；b. 将上述制备好的无机层状化合物填充放置于传统常用的现有的滤柱反应器装置中的填料柱内；然后将含有高氯酸盐的饮用水从柱的底端通入，并以60～100ml/小时的流量通过填充柱，而从填充柱的顶端流出；结果表明含高氯酸盐的饮用水经处理后，高氯酸盐的去除率达到87～97％。全文摘要本专利技术涉及一种饮用水中去除高氯酸盐的方法，属饮用水净化处理
本专利技术利用无机层状化合物的离子交换原理去除饮用水中的高氯酸盐。本专利技术采用二价金属化合物、三价金属化合物和氢氧化钠，按三者的摩尔质量比为2∶1∶6进行配合，并将直溶于去离子水中，形成混合溶液，在室温25℃下经磁力搅拌48小时后，进行过滤，将所得沉淀物在105℃下烘干后，研磨粉碎，得到层状化合物粉料。将该层状化合物填充放置于传统常用的现有过滤装置系统的填料柱中作过滤材料。含有高氯酸盐的饮用水经填料柱处理后，饮用水中的高氯酸盐的去除率能达到87～97％。文档编号C02F1/58GK101456616SQ200910044840公开日2009年6月17日 申请日期2009年1月4日 优先权日2009年1月4日专利技术者周吉寺, 戴迎春, 汪艳洁, 王家樑, 钱光人, 陈炜炜, 顾红竞 申请人:上海大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除饮用水中高氯酸盐的方法，其特征在于其有以下的过程和步骤：　ａ．制备去除净化高氯酸盐的无机层状化合物：首先制备去除高氯酸盐的特种化合物，它具有下列的结构式：［Ｍ↓［１－ｘ］↑［Ⅱ］Ｍ↓［ｘ］↑［Ⅲ］（ＯＨ）↓［２ｘ］］↑［ｘ＋］ （Ａ↑［ｎ－］）↓［ｘ／ｎ］.ｍＨ↓［２］Ｏ，其中Ｍ↑［Ⅱ］为二价金属离子，Ｍ↑［Ⅲ］为三价金属离子，Ａ为层间插层阴离子，Ａ阴离子为ＯＨ↑［－］，Ｃｌ↑［－］或ＮＯ↓［３］↑［－］中的任一种；　制备所述无机层状化合物的步骤为：称取一定 量二价金属化合物、三价金属化合物、氢氧化钠，三者的摩尔质量比为２∶１∶６，将其溶于一定量的去离子水中；将所得混合溶液在室温２５℃下用磁力搅拌机强力搅拌４８小时，使其充分反应；然后进行过滤，得到沉淀物，并将该沉淀物在１０５℃下烘干，然后进行研磨粉碎，即得无机层状化合物粉料；密封保存待用；　该层状化合物生成的反应式为：　４Ｍ↑［Ⅱ］Ａ↓［２］＋２Ｍ↑［Ⅲ］Ａ↓［３］＋１２ＮａＯＨ＋４Ｈ↓［２］Ｏ＝［Ｍ↑［Ⅱ］↓［２］Ｍ↑［Ⅲ］（ＯＨ）↓［６］］↓［２］Ａ↓［２］.４Ｈ ↓［２］Ｏ　上述的二价金属化合物为氯化钙、氯化镁、氯化锌、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌中的任一种；三价金属化合物为氯化铁、氯化铝中的任一种；　ｂ．将上述制备好的无机层状化合物填充放置于传统常用的现有的滤柱反应器装置中的填料柱内；然后将 含有高氯酸盐的饮用水从柱的底端通入，并以６０～１００ｍｌ／小时的流量通过填充柱，而从填充柱的顶端流出；结果表明含高氯酸盐的饮用水经处理后，高氯酸盐的去除率达到８７～９７％。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴迎春，陈炜炜，王家樑，顾红竞，汪艳洁，周吉寺，钱光人，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]