本发明专利技术提供了一种基于铋系物质除氯的方法，将一定尺寸的铋系物质加入到含氯溶液中，调节含氯溶液的pH值、温度和搅拌时间，并且控制铋离子与氯离子的摩尔比，过滤后得到合格滤液和除氯产品。与现有技术相比，本发明专利技术具有如下的有益效果：本发明专利技术基于铋系物质，能够处理不同种类的含氯溶液，并可获得90％以上的除氯效率；除氯产物还可作为颜料和半导体材料使用，也可进行脱氯再循环使用。
Removal of chloride ion in chlorine containing solution
The present invention provides a method for removing chlorine bismuth material based on adding bismuth material size to chlorine in solution, chlorine adjusting pH value of the solution, temperature and stirring time, molar ratio and control of bismuth ions and chloride ions, filtering to obtain qualified filtrate and dechlorination products. Compared with the prior art, the invention has the following advantages: the invention of bismuth based material, chlorine solution can handle different kinds, and can obtain chlorine removal efficiency above 90%; dechlorination products can also be used as a pigment and semiconductor material can be recycled dechlorination.
【技术实现步骤摘要】
含氯溶液中氯离子的去除方法
本专利技术涉及一种基于铋系物质除氯的方法，属于含氯溶液资源化利用领域。
技术介绍
含氯溶液主要来源于工业废水和生活污水等，由于其氯离子含量很高，不仅会毒害农作物，威胁人体健康，而且会引起相应管道的严重腐蚀。目前处理氯离子的常用方法包括离子交换法、蒸发法、电渗析法、反渗透法和电吸附法等。但由于投资高、能耗大、易结垢或二次污染等问题，这些处理方法都受到一定的限制。采用沉淀剂处理含氯溶液是一种比较常用方法。硝酸银是最早的除氯剂，其可将氯离子除至微量，但其成本很高。周贵忠等人(多孔铁-碳-稀土合金填料对高盐废水中氯离子的去除[J],环境工程学报,2013,7,2167)采用多孔铁-碳-稀土合金填料对变性淀粉废水进行除氯，除氯效率为27％。任志峰等人(焙烧水滑石去除氯离子性能研究[J],2002,19,339)采用焙烧水滑石对模拟NaCl配水进行除氯，除氯效率可达95％。胡玉才等人(焙烧水滑石对氯离子的去除性能研究[J],化学工程师,2005,113,07)也考察了不同温度焙烧的水滑石对氯离子的去除性能，其最高除氯效率可达39％。程志磊等人(超高石灰铝法去除水中氯离子实验研究[J],2015,35,38)采用超高石灰铝对模拟NaCl配水进行除氯，除氯效率可达80％。阮东辉等人(超高石灰铝法脱除废水中高浓度氯离子的研究[J],石化技术与应用,2016,34,29)也采用超高石灰铝对炼油废水进行除氯，除氯效率可达89％。以上这些基于氧化钙和偏铝酸钠等与氯离子结合的方法，虽然能达到一定的效果，但是会产生大量的污泥等废弃物包裹脱氯剂，因此难以再资源化利用。另外，何乐平(CN204778925U)等采用活性炭滤芯进行除氯。包伦恒(CN104058490A)采用维生素C对自来水进行除氯。叶标等人(CN102851494A)采用氯化亚铜进行除氯，并进行相应的循环回收使用。但这些沉淀剂也存在处理效果有限、成本高及稳定性差等问题。当前，一些新兴的除氯方法，如电解处理工艺，虽然可较大幅度地降解含氯废液中的有机物、氨氮等，但电解过程中会产生氧化剂氯气，逸散到空气中会造成严重的二次污染。又如光催化法处理含氯废液，由于氯离子具有较强的还原能力，会竞争强氧化剂羟基自由基，而削弱光催化处理废液的有机物降解效率。因此，含氯废液中的氯离子极大地阻碍了其自身的无害化降解。
技术实现思路
针对现有含氯溶液处理技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于铋系物质除氯的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种含氯溶液中氯离子的去除方法，其包括如下步骤：将铋系物质和含氯废水混合，搅拌均匀后，进行固液分离，得到合格废水。作为优选方案，所述铋系物质选自Bi2O3、Bi(NO3)3、Bi(OH)3、Bi2WO6、BiVO4、BiFeO3、Bi25FeO40、Bi12TiO20、FeBi5Ti3O15、Bi11Ti6Fe3O33、Bi5Ti3FeO15、Bi24Fe2O39、Bi4Ti3O12、Bi2Fe4O9、BiONO3、[BiCS(NH2)2](NO3)3、BiCaO、Bi3Ca0.5O10P2、Al3Bi5I12、AlBiO3、Al4Bi2O9中的一种或者多种。作为优选方案，所述铋系物质的粒径为2～1000nm。作为优选方案，所述含氯溶液为渗滤液、尿液、生活排水、城市污水、化工废液、有机废液、自来水中的一种或者多种。作为优选方案，所述含氯溶液中氯离子的含量为50～100000mg/L。作为优选方案，所述含氯溶液的pH值为0.1～7。作为优选方案，所述含氯溶液的温度为10～50℃。作为优选方案，在将铋系物质与含氯溶液混合后，Bi3+与Cl-的摩尔比(0.5～2):1。作为优选方案，所述搅拌时间为5～480min。本专利技术方法的原理是利用铋系物质中的铋离子与氯离子结合，形成难溶的氯氧化铋物质，从而达到除氯并且获得除氯产品的目的。在含氯溶液的处理过程中，为了使除氯反应能够较快且有效地进行，含氯溶液的pH值需要预先调节到酸性至中性的范围(0.1～7)；如果在碱性条件下，将不利于铋系物质的除氯反应。对于铋系物质来说，其不同的尺寸大小对除氯时间和除氯效率具有明显的差异。小尺寸的铋系物质，如Bi2O3纳米颗粒，由于其比表面积大，活性高，除氯反应能够在短时间内完成，而且Bi2O3的利用率高，使除氯效果可达90％以上。而大尺寸的铋系物质，由于其比表面积小，反应活性比较低，所以除氯时间较长，除氯效率也较低；但控制合适的pH值，也能达到可观的除氯效率。含氯溶液的温度对铋系物质除氯反应也有重要的影响。温度低，铋系物质的除氯反应较慢，需要较长的时间；温度高的话，反应活性高，除氯速度比较快。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术采用不同种类、不同尺寸的铋系物质能够对不同种类的含氯溶液进行除氯，而且可根据速度和成本的要求，灵活选择纳米级至微米级的铋系物质；2、本专利技术采用铋系物质对含氯溶液进行除氯，可在极短的时间内完成，并且除氯效率可达90％以上；3、本方法得到的除氯铋系物质产物即可作为功能材料，如颜料和半导体材料涂层等使用，也可进行脱氯再循环使用。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1Bi2O3纳米颗粒对渗滤液所含氯离子的去除获取氯离子浓度为3500mg/L的渗滤液，将其pH值调为0.1。加入尺寸分布为2～8nm的Bi2O3纳米颗粒，所得Bi3+与Cl-的摩尔比0.5:1。在10℃条件下搅拌5min后，将所得混合胶体溶液进行过滤。对滤液进行氯离子含量测定，可计算得到68％的除氯效率。对滤渣进行物相鉴定，可得到其主要物相为BiOCl。实施例2Bi2O3纳米颗粒对渗滤液所含氯离子的去除获取氯离子浓度为10000mg/L的有机废液，将其pH值调为3。加入尺寸分布为2～8nm的Bi2O3纳米颗粒，所得Bi3+与Cl-的摩尔比1:1。在30℃条件下搅拌30min后，将所得混合胶体溶液进行过滤。对滤液进行氯离子含量测定，可计算得到95％的除氯效率。对滤渣进行物相鉴定，可得到其主要物相为BiOCl。实施例3Bi25FeO40纳米颗粒对尿液所含氯离子的去除获取氯离子浓度为5000mg/L的尿液，将其pH值调为1。加入尺寸分布为10～50nm的Bi25FeO40纳米颗粒，所得Bi3+与Cl-的摩尔比1:1。在25℃条件下搅拌60min后，将所得混合胶体溶液进行过滤。对滤液进行氯离子含量测定，可计算得到90％的除氯效率。对滤渣进行物相鉴定，可得到其主要物相包括BiOCl和Fe2O3，并且这种滤渣产品可采用磁铁进行分离回收。实施例4Bi4Ti3O12纳米颗粒对不合格自来水所含氯离子的去除获取氯离子浓度为50mg/L的尿液，将其pH值调为7。加入尺寸分布为10～20nm的Bi4Ti3O12纳米颗粒，所得Bi3+与Cl-的摩尔比1:1。在30℃条件下搅拌120min后，将所得混合胶体溶液进行过滤。对滤液进行氯离子含量测定，可计算得到99本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含氯溶液中氯离子的去除方法，其特征在于，包括如下步骤：将铋系物质和含氯废水混合，搅拌均匀后，进行固液分离，得到合格废水。
【技术特征摘要】
1.一种含氯溶液中氯离子的去除方法，其特征在于，包括如下步骤：将铋系物质和含氯废水混合，搅拌均匀后，进行固液分离，得到合格废水。2.如权利要求1所述的含氯溶液中氯离子的去除方法，其特征在于，所述铋系物质选自Bi2O3、Bi(NO3)3、Bi(OH)3、Bi2WO6、BiVO4、BiFeO3、Bi25FeO40、Bi12TiO20、FeBi5Ti3O15、Bi11Ti6Fe3O33、Bi5Ti3FeO15、Bi24Fe2O39、Bi4Ti3O12、Bi2Fe4O9、BiONO3、[BiCS(NH2)2](NO3)3、BiCaO、Bi3Ca0.5O10P2、Al3Bi5I12、AlBiO3、Al4Bi2O9中的一种或者多种。3.如权利要求1或2所述的含氯溶液中氯离子的去除方法，其特征在于，所述铋系物质的粒径...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄寿强，李良，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。