一种砷氧化吸附陶瓷膜处理剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种砷氧化吸附陶瓷膜处理剂，包括陶瓷膜和负载在陶瓷膜上的处理剂，所述处理剂为FeOOH和MnO2，所述处理剂中Fe和Mn的质量比为1

【技术实现步骤摘要】
一种砷氧化吸附陶瓷膜处理剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种废水处理领域，特别是，涉及一种砷氧化吸附陶瓷膜处理剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]地下水是人类重要的饮用水源之一，饮用含砷地下水会破坏人体器官、导致皮肤病、癌症等一系列健康问题。水中砷的主要形态为砷酸盐As(V)和亚砷酸盐As(III)，由于大部分地下水属于还原性水体，因此地下水中的砷多为三价砷。报道显示，三价砷在水中的迁移能力更强，且毒性约为五价砷的60倍。
[0003]地下水除砷的方法主要有离子交换法、絮凝沉淀法、膜交换法、吸附法等。其中吸附法具有经济环保、操作简便、去除效率高等特点，是最常用的除砷手段。由于三价砷在地下水中的主要存在形态为电中性的H3AsO3分子，因此在去除前常需要将其预氧化为As(V)。常用的As(III)氧化剂有KMnO4、过氧化氢、次氯酸钠等，但此种预处理方法面临着药剂过量投加，会产生二次污染、分步操作、工艺流程长等缺点。研制一种同时具有氧化、吸附功能的除砷材料对于饮用水除砷技术的进步具有重要意义。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种砷氧化吸附陶瓷膜处理剂，其将铁锰双金属以水合氧化铁和水合氧化锰的形式负载在陶瓷膜上，使最终所得陶瓷膜对三价砷同时具有氧化、吸附双重作用，解决了三价砷迁移性强、难去除、产生二次污染、操作步骤多、工艺流程长的缺陷。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种砷氧化吸附陶瓷膜处理剂，包括陶瓷膜和负载在陶瓷膜上的处理剂，所述处理剂为FeOOH和MnO2，所述处理剂中Fe和Mn的质量比为1
‑
150∶1。
[0007]优选的，所述陶瓷膜为管式陶瓷膜，其内径为0.5
‑
1.5cm，外径为2
‑
4cm，长为6
‑
10cm，孔径为50
‑
300nm，孔隙率为30％
‑
50％。
[0008]优选的，所述处理剂的氧化容量为0.01
‑
0.5mgAs(III)/g。
[0009]本专利技术还包括一种陶瓷膜处理剂的制备方法，包括步骤：
[0010]S101.将KMnO4溶于水，制得溶液A，将FeSO4分为B组和C组后分别溶于水，制得溶液B和溶液C；
[0011]S102.将陶瓷膜置于溶液A中进行浸泡，浸泡8
‑
16h后，将陶瓷膜取出，并将浸泡使用后的溶液A循环通过陶瓷膜；
[0012]S103.循环1
‑
3h后，将溶液B替代溶液A继续通过陶瓷膜循环，循环同时向溶液B中添加H2SO4调节pH至3
‑
4；
[0013]S104.循环10
‑
14h后，将溶液C替代溶液B继续通过陶瓷膜循环，循环同时向溶液C中添加H2SO4调节pH至3
‑
4；
[0014]S105.循环1h后，向经S104循环后的溶液C中加入NaOH，调节pH至10
‑
12，并继续通过陶瓷膜循环1h；
[0015]S106.将陶瓷膜取出并清洗至中性，50℃恒温烘箱中干燥6h后，即得。
[0016]进一步的，所述步骤S101中，溶液A的质量浓度为0.1％
‑
5％，溶液B的质量浓度为0.1％
‑
10％，溶液C的质量浓度为5％
‑
20％。
[0017]进一步的，所述步骤S101中，FeSO4中Fe和KMnO4中Mn的质量比为1
‑
150∶1。
[0018]进一步的，所述步骤S101中，B组和c组的质量比为1
‑
3∶8。
[0019]本专利技术还包括上述陶瓷膜处理剂在含砷废水处理中的应用，所述废水通过陶瓷膜处理剂的滤速为5
‑
7m/h。
[0020]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过“循环过滤
‑
氧化还原
‑
原位沉积”等步骤合成的以陶瓷膜为载体的氧化吸附双功能处理剂，能够有效的将水中三价砷氧化为五价，并有效吸附去除，解决了三价砷迁移性强、难去除、传统工艺处理过程中产生二次污染、操作步骤多、工艺流程长的缺陷；本专利技术陶瓷膜上负载的处理剂能够循环负载，提高处理剂的使用寿命长，降低了使用成本低。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
[0022]本专利技术包括一种砷氧化吸附陶瓷膜处理剂，包括陶瓷膜和负载在陶瓷膜上的处理剂，所述处理剂为FeOOH和MnO2，所述处理剂中Fe和Mn的质量比为1
‑
150∶1。
[0023]具体的，所述陶瓷膜为管式陶瓷膜，其内径为0.5
‑
1.5cm，外径为2
‑
4cm，长为6
‑
10cm，孔径为50
‑
300nm，孔隙率为30％
‑
50％。所述处理剂的氧化容量为0.01
‑
0.5mgAs(III)/g。
[0024]本专利技术还包括一种陶瓷膜处理剂的制备方法，包括步骤：
[0025]S101.将KMnO4溶于水，制得溶液A，将FeSO4分为B组和C组后分别溶于水，制得溶液B和溶液C；
[0026]S102.将陶瓷膜置于溶液A中进行浸泡，浸泡8
‑
16h后，将陶瓷膜取出，并将浸泡使用后的溶液A循环通过陶瓷膜；
[0027]S103.循环1
‑
3h后，将溶液B替代溶液A继续通过陶瓷膜循环，循环同时向溶液B中添加H2SO4调节pH至3
‑
4；
[0028]S104.循环10
‑
14h后，将溶液C替代溶液B继续通过陶瓷膜循环，循环同时向溶液C中添加H2SO4调节pH至3
‑
4；
[0029]S105.循环1h后，向经S104循环后的溶液C中加入NaOH，调节pH至10
‑
12，并继续通过陶瓷膜循环1h；
[0030]S106.将陶瓷膜取出并清洗至中性，50℃恒温烘箱中干燥6h后，即得。
[0031]进一步的，所述步骤S101中，溶液A的质量浓度为0.1％
‑
5％，溶液B的质量浓度为0.1％
‑
10％，溶液C的质量浓度为5％
‑
20％；FeSO4中Fe和KMnO4中Mn的质量比为1
‑
150∶1；B组和C组的质量比为1
‑
3∶8。
[0032]本专利技术还包括上述陶瓷膜处理剂在含砷废水处理中的应用，所述废水通过陶瓷膜处理剂的滤速为5
‑
7m/h。
[0033]实施例1
[0034]制备砷氧化吸附陶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砷氧化吸附陶瓷膜处理剂，其特征在于，包括陶瓷膜和负载在陶瓷膜上的处理剂，所述处理剂为FeOOH和MnO2，所述处理剂中Fe和Mn的质量比为1
‑
150∶1。2.如权利要求1所述的砷氧化吸附陶瓷膜处理剂，其特征在于，所述陶瓷膜为管式陶瓷膜，其内径为0.5
‑
1.5cm，外径为2
‑
4cm，长为6
‑
10cm，孔径为50
‑
300nm，孔隙率为30％
‑
50％。3.如权利要求1所述的砷氧化吸附陶瓷膜处理剂，其特征在于，所述处理剂的氧化容量为0.01
‑
0.5mgAs(III)/g。4.权利要求1所述陶瓷膜处理剂的制备方法，包括步骤：S101.将KMnO4溶于水，制得溶液A，将FeSO4分为B组和C组后分别溶于水，制得溶液B和溶液C；S102.将陶瓷膜置于溶液A中进行浸泡，浸泡8
‑
16h后，将陶瓷膜取出，并将浸泡使用后的溶液A循环通过陶瓷膜；S103.循环1
‑
3h后，将溶液B替代溶液A继续通过陶瓷膜循环，循环同时向溶液B中添加H2SO4调节pH至...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴梦非，葛夏菁，张耀辉，董浩，蒋永伟，郭方峥，曹蕾，栗文明，
申请(专利权)人：江苏省环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：