从水中除去砷的方法技术

通过使水与强碱型阴离子交换树脂接触而从水中除去砷的方法，该阴离子交换树脂包含至少一种金属离子或含金属的离子，其砷酸盐的Ｋ↓［ｓｐ］不大于１０↑［－５］，条件是该金属不是锆。

Method for removing arsenic from water

Through the water with a strong base anion exchange resin contact method for removing arsenic from water, the anion exchange resin comprising at least one metal ion or metal ions, the arsenate K: SP = 5, not more than 10, the condition is not zirconium metal.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从含有砷的水中除去砷的方法，并且涉及对结合有砷的 树脂进行后处理的方法.
技术介绍
砷主要以砷酸盐或亚砷酸盐的形式存在于水中，砷酸盐或亚砷酸盐 的毒性都非常大.现有大量的报告涉及用来处理水以除去各种含砷离 子的树脂。例如，M. J. DeMarco等人在"水研究(》Wer / esearc力)" 第37巻第164-176页(2003年)报导了采用栽有Fe (III)的阳离子交换 树脂来除去含砷离子。然而，该参考文献并未公开与其它类型离子交 换树脂有关的内容。本专利技术提出的问题是需要提供采用树脂材料从水中除去砷的另外 的方法。^明内容本专利技术涉及一种，通过使水与强碱型阴离子交 换树脂接触，该强碱型阴离子交换树脂包含至少 一种金属离子或含金 属的离子，其砷酸盐的K,p不大于10—5,只要该金属不是锆。本专利技术进一步涉及一种，通过使水与拥有至少 一个取代基的离子交换树脂接触，该取代基选自羟基、醚、胺、季胺、 二价硫取代基、氧化胺和羟基胺.本专利技术进一步涉及一种，通过使水与阳离子交 换树脂接触，该阳离子交换树脂包含至少 一种金属离子或含金属的离 子，该离子含有选自铝、镧、钙、镁、钛、锌、镍、钴、锰、锂和锡 的金属。本专利技术进一步涉及一种，通过使水与吸附剂树 脂接触，该吸附剂树脂含有至少一种金属离子或含金属的离子，其砷 酸盐的K,p不大于1(T5,只要该金属不是锆， 专利技术详述若无其他指示，百分数是指重量百分数。本文所用的术语"(甲基) 丙烯酸"意指丙烯酸或甲基丙烯酸。术语"乙烯基单体"意指适于加 成聚合并且包含单个可聚合的碳-碳双键的单体。术语"苯乙烯聚合物" 是指由乙烯基单体或包含苯乙烯单体和/或至少 一种交联剂的乙烯基 单体的混合物聚合得到的共聚物，其中苯乙烯与交联剂相加的重量至少是单体总重量的50wt%。交联剂是含有至少两个可聚合的碳-碳双键 的单体，它包括例如二乙烯基芳族化合物、二-和三-(甲基)丙烯酸酯 化合物和二乙烯基醚化合物。优选交联剂是二乙烯基芳族交联剂，例 如二乙烯基苯。在一个具体实施方案中，苯乙烯聚合物由单体混合物 制成，该单体混合物是至少75%苯乙烯和二乙烯基芳族交联剂，更优 选至少90%苯乙烯和二乙烯基芳族交联剂，最优选苯乙烯聚合物用基 本上由苯乙烯和至少一种二乙烯基芳族交联剂构成的单体混合物制 成。在另一具体实施方案中，苯乙烯聚合物用基本上由至少一种二乙 烯基芳族交联剂构成的单体混合物制成。术语"丙烯酸聚合物"是指 由包含至少一个(曱基)丙烯酸或酯的乙烯基单体与至少一种交联剂的 混合物形成的共聚物，其中(曱基)丙烯酸或酯与交联剂相加的重量至 少是单体总重量的50wt%;优选至少是75wty。，更优选至少是90wt%, 最优选该共聚物是用基本上由至少一种(甲基)丙烯酸或酯和至少一种 交联剂构成的单体混合物制成。术语"酚醛树脂"是指由甲醛(或脂肪 族醛或酮)与苯酚(或取代酚或其他芳族化合物)形成的交联共聚物，其 中苯酚或取代酚单体的重量至少是单体总重量的10%，优选至少是 50%。术语"多胺缩合树脂，，是由多胺和环氧化合物(例如环氧氯丙烷) 形成的交联共聚物，其中环氧化合物的重量至少是单体总重量的10%, 优选至少是50%。术语"聚乙烯醇树脂"表示由交联的醋酸乙烯酯形成的交联共聚物， 然后脱去乙酰基从而形成相应的聚醇结构，其中余下的含醋酸酯之单 体单元的重量至少是聚合物总重量的10%，优选至少50%。"羟基胺"是拥有至少一个羟基官能团和至少一个胺官能团的任何取代基。优选地，羟基胺是带有不止一个羟基的脂肪族取代基，其中 各个羟基连接至不同的碳原子。"二价硫取代基"是拥有至少一个硫 原子的取代基，该硫原子经由两个单键而连接至其他原子，包括例如， 硫醇、疏代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、硫化物、硫代碳酸酯、 二疏代碳酸酯、三硫代碳酸酯、疏酯和黄原酸酯取代基。季铵化反应 是这样一种反应，其中通过加成烷基基团而使叔胺取代基转变为季胺。 氨解则是这样的反应，其中胺与聚合物中的官能团反应从而形成诸如 酰胺或烷基胺之类的稳定化合物。聚合物上的官能团包括，例如甲基 (丙烯酸)单体单元的酯官能团，以及聚苯乙烯中的节基醚或氯甲基基 团。氯甲基化作用是在芳环上安置氯曱基基团的烷基化反应。术语"凝胶"或"凝胶状"树脂涉及由孔隙率极低(O至0. lcmVg)、 平均孔径小(O至17A)和B. E. T.表面积小(O至10mVg)的共聚物合成 的树脂。术语"大网状"(或MR)树脂用来表示由比凝胶树脂拥有更大 表面积的高中孔共聚物合成的树脂。MR树脂的总孔隙率为0. 1至0. 7 cm7g，平均孔径为17至500A并且B. E. T表面积为10至200 m7g。 术语吸附剂用来表示可以被官能化或可以不被官能化的树脂，并且它 具有极高的表面积和孔隙率。这些吸附剂的表面积为200至1300 m7g， 平均孔径为17至1000 A，总孔隙率为0. 7至200 cm7g。术语"阳离 子交换树脂"是措能够与环境交换带正电荷物质的树脂。它们包括连 接至阳离子的带负电荷的物质，所述阳离子例如Na+、 K+、 Ca++、 Mg++、 Fe+ 或H+。最常用的带负电荷的物质是羧酸、磺酸和膦酸基团。术语 "阴离子交换树脂"则指能够与环境交换带负电荷物质的树脂。术语 "强碱型阴离子交换树脂"意指包含带正电荷物质且连接至诸如Cl-、 Br-、 F-和OH-之类阴离子的阴离子交换树脂。最常用的带正电荷物质 是季胺和质子化的仲胺。术语"水合氧化物"表示极难溶于水的化合物，在起始溶液中随着 pH的增大金属阳离子发生沉淀而形成该化合物。水合氧化物实质上可 以是单 一金属的氧化物或氢氧化物或者两种或多种金属混合物的氧化 物或氢氧化物。水合氧化物上的电荷很大程度上取决于氧化物和介质的酸度。它们可以作为带负电荷的物质、呈电中性的物质或带正电荷 的物质而存在。对于金属离子而言沉淀条件的改变导致生成不同的结 构，这些结构对水中的砷离子可以具有较高或较低的反应性。通常，金属沉淀为水合氧化物的优选pH范围是2至8，最优选3. 5至6. 5。 金属水合氧化物的结构可以是无定形或晶体。金属氢氧化物在不同pH值下的行为的一个实例是环境温度下 Fe(III)在较低pH(低于1.5)时能完全溶解于水中。高pH和高苛性碱 浓度下可获得另 一个溶解性结构，也即Fe (0H) 4。在pH为2-3时Fe (111) 即开始沉淀，这取决于螯合剂的存在和实验条件。Fe (III) L, (L是配体) 配合物的稳定性可能会影响沉淀pH值。在沉淀pH范围内，Fe(III) 形成Fe (0) x (OH) y (氧代氢氧化物)和/或Fe (OH) 3 (氢氧化物)。其中沉淀 化合物的结构可能是Goethite(针铁矿)、Akaganei te (四方纤铁矿)、 Lepidocrocite (纤铁矿)或Schwertmanni te。另 一个例子是铝；在pH<2 时它以A广形式存在(完全溶解于水中)，在pH为7-9时以沉淀的 A1(0H)3形式存在，而在pH高于12时则以A10^形式存在(完全溶解 于水中)。本专利技术用来将金属载入树脂的方法描述如下 金属加载于阴离子或阳离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从水中除去砷的方法，通过使水与丙烯酸类凝胶接触以得到砷连接树脂，所述的丙烯酸类凝胶包含下式结构的胺取代基：　Ｒ↑［１］Ｎ｛（ＣＨ↓［２］）↓［ｘ］Ｎ（Ｒ↑［２］）｝↓［ｚ］（ＣＨ↓［２］）↓［ｙ］ＮＲ↑［３］Ｒ↑［４］　其中，带有取代基Ｒ↑［１］的胺氮经由酰胺键连接到丙烯酸羰基基团上，或经由Ｃ－Ｎ键连接到丙烯酸类凝胶上的ＣＨ↓［２］基团；Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］＝Ｈ，甲基或乙基；ｘ和ｙ＝１－４，ｚ＝０－２，Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］＝甲基、乙基、丙基或丁基；　其中，铁为水合氧化物形式，被俘获在丙烯酸类凝胶中。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH巴雷特，JA特雷霍，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]