一种强化蒙脱石吸附剂及其制备方法技术

技术编号:6872372 阅读:271 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种强化蒙脱石吸附剂及其制备方法,其中强化蒙脱石吸附剂是蒙脱石经钠盐、铁盐以及微波强化改性得到的强化蒙脱石吸附剂;其制备方法是以蒙脱石为原料,首先用质量浓度8-10g/L的碳酸钠溶液处理蒙脱石,其次用0.1mol/L的FeCl3溶液处理蒙脱石,经微波预处理后再经干燥、煅烧后得到强化铁基-蒙脱石。本发明专利技术吸附剂处理后的含有机砷和无机砷的废水,砷含量低于50μg/L,实现了无害化处理的目的,且原材料来源广泛,制备简便,成本低,具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及养殖场废水中有机砷和无机砷的去除,确切地说是。
技术介绍
有机砷制剂作为饲料添加剂在我国已经应用了将近二十年,有机砷制剂已非常普遍地应用于养猪业和养鸡业,在饲料中添加的有机砷制剂主要是对氨基苯砷酸及其钠盐 (阿散酸)和洛克沙砷。由于有机砷制剂绝大部分以未消化状态随粪便排出,还随畜禽排泄物进入周围环境中,导致养殖场周围水体和土壤有机砷的污染。《生态学报》2006年沈卷第1期1M-162页报道了使用有机砷添加剂的猪场周围鱼塘水体中的砷含量普遍超标,而猪场排污口附近土壤中砷的含量甚至高达200-500mg/kg。进入环境中的洛克沙砷最终降解为毒性很强的亚砷酸盐和砷酸盐。《Environmetal Science&Technology)) 2007年41卷第818-823页报道了在厌氧条件下,洛克沙砷经厌氧微生物作用后最终降解为毒性很强的 As3+。因此,使用有机砷添加剂养殖场的废水会同时受到有机砷和无机砷的污染。砷污染对人类健康的危害已广为人知,长期饮用含50ug/L及以上浓度砷的水源,会诱发肺癌、皮肤癌、肾癌和肌肉萎缩等疾病。国内外关于无机砷的处理方法主要有石灰沉砷法,硫化沉砷法,镁盐脱砷法等,这些方法可以降低废水中砷的含量,使含砷量低于排放标准(0.5mg/L)。在众多的除砷技术中,目前应用较多的是用!^3+KBAs5+实现无机砷的去除,但!^3+对有机砷的吸附效果较差。
技术实现思路
本专利技术是为了避免上述现有技术所存在的不足之处,旨在提供一种对有机砷和无机砷都具有良好的吸附性能、制备方法简单的强化蒙脱石吸附剂及其制备方法。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案本专利技术一种强化蒙脱石吸附剂的特点在于所述吸附剂是蒙脱石经钠盐、铁盐以及微波强化改性得到的强化蒙脱石吸附剂。本专利技术强化蒙脱石吸附剂的制备方法的特点在于按以下步骤操作a、钠盐改性蒙脱石将无水碳酸钠和去离子水混合得到质量浓度8-10g/L的碳酸钠溶液,向碳酸钠溶液中加入蒙脱石,蒙脱石的添加量为100g/L,同时向烧杯中放入电磁转子在79HW-1恒温磁力搅拌器中室温下搅拌60分钟,转速控制在40-50r/min,放在70°C烘箱静置M小时,然后离心分离,取离心后的固相;b、铁盐改性蒙脱石称取FeCl3配制成0. lmol/L的FeCl3溶液,放于70°C烘箱中陈化M小时,将步骤 a所得固相滴加至已陈化的FeCl3溶液中得混合液,用0. lmol/L NaOH溶液调混合液pH值3至9.0,然后移入聚四氟乙烯反应器中在微波炉中加热至180°C,保持15分钟,冷却后置于 80°C烘箱中静置对小时,取出后用去离子水洗涤、离心,去除溶液中残留的Cl_,将离心后的固相于100°C真空干燥4-8小时,然后于550°C煅烧2小时,取出后研磨并过400筛,得到强化铁基-蒙脱石。对蒙脱石进行改性得到强化蒙脱石吸附剂后,对有机砷和无机砷都具有良好的吸附性能。本专利技术制造成本低廉,有机砷和无机砷处理效率显著,经铁基强化蒙脱石处理的含有机砷和无机砷的废水,砷含量可降至50 μ g/L,实现了无害化处理的目的。与已有技术相比,本专利技术的有益效果体现在1、本专利技术原料中蒙脱石为膨润土的主要成分,膨润土在我国产地很多,如辽宁、黑龙江、吉林、河北、河南、浙江等地都有产出,具有原料充足的特点。2、本专利技术强化蒙脱石吸附剂吸附效率较高,由于蒙脱石矿物具有巨大的比表面积、良好的阳离子交换性能、显著的表面异质性与可修饰性的特点,蒙脱石层间域是一个特殊的化学反应场所,它对水体中有机污染物有较好的吸附能力。3、本专利技术利用微波电子振动加热,加速了蒙脱石和狗3+的之间的结构重组,获得的强化蒙脱石具有优异的去除有机无机砷性能。4、本专利技术生产成本较低,蒙脱石价格低廉,铁盐是水处理中常用的混凝剂,成本较低,。用铁盐改性蒙脱石工艺简单,生产成本低,且大幅度提升了处理效果。具体实施例方式1、钠盐改性蒙脱石取5g无水碳酸钠加去离子水200mL于IL的烧杯中混勻,再加入400mL去离子水摇勻,再加入已称量好的IOOg蒙脱石摇勻,在室温下用电磁转子在79HW-1恒温磁力搅拌器中搅拌60分钟,转速控制在40-50r/min,随后放在70°C烘箱静置M小时,取出后离心,每个样品离心3次,取离心后的固相。2、铁盐改性蒙脱石称取!^Cl3配制成0. lmol/L的溶液,放入70°C烘箱中陈化M小时,取2L的烧杯将离心后固相逐滴加入已陈化的!^eCl3溶液,用0. lmol/L的NaOH溶液调节混合液pH至9. 0, 移入聚四氟乙烯反应器在微波炉中加热至180°C,维持15分钟,取出放在80°C烘箱中静置 24小时,用去离子水洗涤、离心,去除溶液中残留的Cl—,大约10次可去除Cl—,检验Cl—是否去除用AgSO4溶液加入,看是否有浑浊产生。将洗涤离心后的固相聚集放在蒸发皿中,放入 100°C真空干燥箱中烘干6小时。烘干后,将固体在550°C条件下灼烧2小时,然后放在研磨机上研磨,用标准检验筛GOO目,孔径0.0385mm)过筛,得到强化铁基-蒙脱石。3、无机砷去除试验取2个IOOmL锥形瓶准确称取强化蒙脱石0. 5g盛于IOOmL锥形瓶中,加入含0. 5mg 砷/L的地下水IOOmL,然后放在20°C的恒温振荡器上震荡,转速为160r/min,震荡5小时, 从锥形瓶取上清液5mL离心Smin后,测定剩余上清液剩余无机砷含量为7 μ g/L,无机砷去除率达98. 6%,强化蒙脱石在20°C对无机砷最大吸附容量达17. 5mg/g。4、有机砷去除试验取2个IOOmL锥形瓶准确称取强化蒙脱石1. Og盛于IOOmL锥形瓶中,加入含3mg洛克沙砷/L的地表水IOOmL,然后放在25°C的恒温振荡器上震荡,转速为140r/min,震荡3 小时后,从锥形瓶取上清液5mL离心Smin后,测定剩余上清液剩余洛克沙砷含量为30 μ g/ L,有机砷去除率达99%,强化蒙脱石在25°C对洛克沙砷最大吸附容量达41. 3mg/go权利要求1.一种强化蒙脱石吸附剂,其特征在于所述吸附剂是蒙脱石经钠盐、铁盐以及微波强化改性得到的强化蒙脱石吸附剂。2.—种权利要求1所述的强化蒙脱石吸附剂的制备方法,其特征在于按以下步骤操作a、钠盐改性蒙脱石将无水碳酸钠和去离子水混合得到质量浓度8-10g/L的碳酸钠溶液,向碳酸钠溶液中加入蒙脱石,蒙脱石的添加量为100g/L,室温下搅拌60分钟后,放在70°C烘箱静置M小时,然后离心分离,取离心后的固相;b、铁盐改性蒙脱石称取FeCl3配制成0. lmol/L的FeCl3溶液,放于70°C烘箱中陈化M小时,将步骤a所得固相滴加至已陈化的FeCl3溶液中得混合液,用NaOH溶液调混合液pH值至9. 0,然后移入聚四氟乙烯反应器中在微波炉中加热至180°C,保持15分钟,冷却后置于80°C烘箱中静置对小时,取出后用去离子水洗涤、离心,将离心后的固相于100°C真空干燥4-8小时,然后于550°C煅烧2小时,取出后研磨并过400筛,得到强化铁基-蒙脱石。全文摘要本专利技术公开,其中强化蒙脱石吸附剂是蒙脱石经钠盐、铁盐以及微波强化改性得到的强化蒙脱石吸附剂;其制备方法是以蒙脱石为原料,首先用质量浓度8-10g/L的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强化蒙脱石吸附剂,其特征在于:所述吸附剂是蒙脱石经钠盐、铁盐以及微波强化改性得到的强化蒙脱石吸附剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡真虎李柯高军
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:34

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