一种水中锑污染物去除方法技术

本发明专利技术公开了一种水中锑污染物去除方法，属于水处理技术领域，具体涉及水中锑污染物的去除技术领域，以解决现有技术的材料比较复杂，成本高的缺陷，包括如下步骤：提取土壤中金属氧化物；将提取的土壤中金属氧化物作为填充物之一填充到吸附锑的系统中，系统包括供液瓶，与供液瓶相连通的蠕动泵，与蠕动泵连通的吸附装置，吸附装置包括内壁有刮毛的有机玻璃小土柱，小土柱从下至上依次包括尼龙网，第一玻璃珠层，第一石英砂层，滤纸，土壤中金属氧化物层，第二石英砂层和第二玻璃珠层；小土柱中的进液速度用蠕动泵控制，流速为20ml H

【技术实现步骤摘要】
一种水中锑污染物去除方法
一种水中锑污染物去除方法，本专利技术属于水处理
，具体涉及水中锑污染物的去除

技术介绍
锑是一种有毒致癌元素，同时也是一种具有长距离传输特点的全球性污染物(Heetal.,2019；Sunetal.,2017)。释放到环境中的锑大部分在生态系统中富集和传递，并通过食物链在人体内积累，最终影响蛋白质及糖的代谢，损害肝脏、心脏、呼吸和神经系统(Wangetal.,2015)。我国是世界上最大的锑矿资源储量和生产国，2019年锑产量约占世界总量的62.5％，锑矿开采和冶炼导致矿区锑的环境污染和生态破坏十分突出(U.S.GeologicalSurvey,2020；Feietal.,2017；Okkenhaugetal.,2016)，在湖南、云南、贵州、广西等省区(Feietal.,2017)，矿区周边土壤、地下水和植物中的锑含量相当高(Okkenhaugetal.,2012)，对周边居民健康产生潜在危害。随着现代工业的发展，锑的消耗量急剧增加，锑污染已引起国际科学界的高度关注(Huetal.,2014)。欧共体理事会和美国环境保护局(USEPA,1979)早在1976年和1979年分别将锑列为优先污染物(McCallumetal.,2005)。申请号：201710299890.4公开了用于除锑的壳聚糖/醋酸纤维素/铁复合吸附剂的制备方法，该吸附剂由壳聚糖、醋酸纤维素及铁氧化物复合而成，其通过制备具有多孔结构的醋酸纤维素骨架，以壳聚糖丰富的官能团为功能基团，以铁氧化物作为吸附剂的活性组分，从而解决了铁氧化物直接吸附时水头损失大、难分离、壳聚糖稳定性差，以及比表面积小等缺点。申请号：201910756385.7公开了一种去除废水中锑的方法，该专利技术去除废水中锑的方法以初生态次生铁氧化物作为吸附剂除锑；所用初生态次生铁氧化物为煤矿酸性废水中生成的铁氧化物，呈黄棕色颗粒状，内部有孔隙结构，主要组成元素为Fe、S、0和H，是一种铁硫酸盐次生矿物，无毒无害，能够避免吸附剂引发的二次污染的问题，其对Sb(Ⅲ)的吸附量高达219.78mg/g，对Sb(V)的吸附量高达366.30mg/g，能有效去除废水中的锑离子，且成本低廉，实现了变废为宝，符合以废治废的环保战略，具有重要的社会和经济意义。上述专利的铁氧化物为人工合成或从工业产品煤矿酸性废水中提取，但是铁氧化物材料的获取复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种水中锑污染去除方法，以解决上述材料比较复杂，成本高的缺陷。本专利技术采用的技术方案如下：一种水中锑污染物去除方法，包括如下步骤：步骤1、提取土壤中金属氧化物；步骤2、将提取的土壤中金属氧化物作为填充物之一填充到吸附锑的系统中，系统包括供液瓶，与供液瓶相连通的蠕动泵，与蠕动泵连通的吸附装置，吸附装置包括内壁有刮毛的有机玻璃小土柱，小土柱从下至上依次包括尼龙网，第一玻璃珠层，第一石英砂层，滤纸，土壤中铁氧化物层，第二石英砂层和第二玻璃珠层；步骤3、吸附试验，小土柱中的进液速度用蠕动泵控制，流速为20mlH-1；本申请的技术方案中，土壤中金属氧化物层为红壤，潮土，黑土或砂土的提取物，小土柱内壁刮毛防止壁流现象的产生，红壤，潮土，黑土或砂土的提取物磨细过2mm筛，将土壤中铁氧化物层的土壤按实际干容重红壤1.19gcm-3，潮土1.17gcm-3，黑土1.20gcm-3，砂土1.43gcm-3，石英砂1.43gcm-3，分层装入小土柱，实验之前，在小土柱底部先垫上尼龙网，保证小土柱的稳定，尼龙网上依次设置第一玻璃珠层，第一石英砂层，之后铺一层滤纸，防止土壤冲刷，再装入红壤，潮土，黑土或砂土的提取物磨细过2mm筛的土壤，进液速度用蠕动泵控制，控制流速为20mlH-1，一直到试验淋溶液中锑浓度接近背景值(1ppb)，实验结束。通过从几种全国具有代表性的土壤中提取金属氧化物，将其作为吸附物质填装至小土柱中进行污染物的吸附验证，挑选出吸附效果好的红壤作为原材料，可以将高浓度的含锑污水处理为达到国家地下水三类标准《地下水质量标准(GB/T14848-2017)》。本申请中，潮土采自中国农业科学院北京昌平试验站；黑土采自中国科学院海伦农业生态试验站；红壤采自中国农业科学院湖南祁阳红壤试验站；砂土采自北京市来广营乡。进一步的，步骤1中土壤包括潮土、黑土、红壤或砂土。进一步的，土壤中金属氧化物层中的金属氧化物包括铁氧化物、铝氧化物和锰氧化物。更进一步的，土壤中铁氧化物铝氧化物和锰氧化物的提取方法，包括如下步骤，准确称取1g土壤放入到50ml塑料离心管中，之后加入20mLCHBr3，ρ为2.88gcm-3，将离心管放置到恒温摇床上在25摄氏度下，震荡1小时，之后样品在离心机中离心5min，3000rpm，取出离心管下部分离出的物质，风干挥发完CHBr3后即的土壤中铁氧化物，铝氧化物和锰氧化物。更进一步的，提取的潮土中铁氧化物的含量为16.3％，黑土中铁氧化物的含量为9.94％，红壤中铁氧化物的含量为6.83％，砂土中铁氧化物的含量为4.14％(分离前，潮土中铁氧化物的含量为2.86％，黑土中铁氧化物的含量为3.59％，红壤中铁氧化物的含量为4.70％，砂土中铁氧化物的含量为1.73％)。进一步的，小土柱的高度为25cm，内径5cm，尼龙网的厚度为0.1mm，第一石英砂层和第二石英砂层的厚度为2cm，第一玻璃珠层和第二玻璃珠层的厚度为3cm，第一玻璃珠层和第二玻璃珠层中每个玻璃珠的大小为3mm。进一步的，步骤3中进液为10mgL-1焦锑酸钾或100mgL-1焦锑酸钾。本申请的潮土、黑土、红壤和砂土是国内比较常见的土壤，本申请以其作为材料备选对象，通过对四种土壤分离后的实验效果比较得出理想的土壤，从而进行分离，填充到小土柱中作为主要吸附材料。提取土壤中金属氧化物，金属氧化物包括铁氧化物、铝氧化物和锰氧化物。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，通过从几种全国具有代表性的土壤中提取金属氧化物，将其作为吸附物质填装至小土柱中进行污染物的吸附验证，挑选出吸附效果好的红壤作为原材料，可以将高浓度的含锑污水处理为达到国家地下水三类标准《地下水质量标准(GB/T14848-2017)》；单一的金属氧化物如铁氧化物对锑的吸附后能力不如锰氧化物，但相比锰氧化物而言获取成本低廉，而单一的锰氧化物的造价相比铁氧化物较为昂贵，不易获得，而本专利技术提取的复合金属氧化物具备吸附能力强，同时造价低廉，此外本专利技术对锑的去除效果要远远好于单一的纯铁氧化物。2、本专利技术中，以红土作为原料，提取的金属氧化物作为吸附装置的主要填充物后，吸附装置吸附水溶液中的锑污染物能力非常强，可以用作污染物锑的简易去除装置，在水中污染物为100000ppb的情况下，经过装置的净化，能够保证出水中锑的浓度在5pp以下，达到三类地下水质量标准；3、本专利技术中，铁氧化物直接从土壤中提取，同时含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水中锑污染物去除方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1、提取土壤中金属氧化物；/n步骤2、将提取的土壤中金属氧化物作为填充物之一填充到吸附锑的系统中，系统包括供液瓶，与供液瓶相连通的蠕动泵，与蠕动泵连通的吸附装置，吸附装置包括内壁有刮毛的有机玻璃小土柱，小土柱从下至上依次包括尼龙网，第一玻璃珠层，第一石英砂层，滤纸，土壤中金属氧化物层，第二石英砂层和第二玻璃珠层；/n步骤3、吸附试验，小土柱中的进液速度用蠕动泵控制，流速为20ml H

【技术特征摘要】
1.一种水中锑污染物去除方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提取土壤中金属氧化物；
步骤2、将提取的土壤中金属氧化物作为填充物之一填充到吸附锑的系统中，系统包括供液瓶，与供液瓶相连通的蠕动泵，与蠕动泵连通的吸附装置，吸附装置包括内壁有刮毛的有机玻璃小土柱，小土柱从下至上依次包括尼龙网，第一玻璃珠层，第一石英砂层，滤纸，土壤中金属氧化物层，第二石英砂层和第二玻璃珠层；
步骤3、吸附试验，小土柱中的进液速度用蠕动泵控制，流速为20mlH-1。


2.根据权利要求1所述的一种水中锑污染物去除方法，其特征在于，步骤1中土壤包括潮土、黑土、红壤或砂土。


3.根据权利要求1所述的一种水中锑污染物去除方法，其特征在于，土壤中金属氧化物层中的金属氧化物包括铁氧化物、铝氧化物和锰氧化物。


4.根据权利要求3所述的一种水中锑污染物去除方法，其特征在于，土壤中铁氧化物，铝氧化物和锰氧化物的提取方法，包括如下步骤，准确称取1g土壤放入到50ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：上官宇先，侯红，秦鱼生，何明江，陈琨，喻华，曾祥忠，郭松，周子军，杨乾龙，
申请(专利权)人：四川省农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51