一种除砷树脂的合成制备方法技术

本发明专利技术公开了一种除砷树脂的合成制备方法，按质量比将二乙烯苯、丙烯腈、异戊醇混合搅拌均匀得有机相；以硫酸铈溶于去离子水，配置一定浓度的水溶液，加入一定质量比的聚乙烯醇，搅拌均匀得溶液；将尿素溶于去离子水，配置成尿素饱和溶液，按体积比加入溶液中，搅拌均匀得水相；将有机相按质量比加入水相中，搅拌至油滴直径分布在一定范围内，加入氧化苯甲酰，升温、恒温反应、恒温固化数小时，过滤后得固体颗粒；将颗粒置于氢氧化钠溶液浸泡几小时后，装入树脂柱，用氢氧化钠+次氯酸钠混合液淋洗至流出液澄清透明，过滤即为产品；该产品对水溶液中的砷选择性高，吸附容量大，易于再生，可将砷浓缩集中于再生液中进行工业再利用，不受二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保、化工等水处理
，具体涉及。
技术介绍
砷是一种原生质毒物， 为有毒的元素，具有广泛的生物效应，其所形成的众多化合物，皆对生物体具有毒害作用，且多为剧毒，最著名的如砒霜，其化学成分就是As203。自然界中砷的存在一般为极难溶于水的硫化物形态，故不会对生物造成毒害，但由于人为或自然氧化等因素，会使之形成氧化物，并溶解在水中。砷化合物在水中相当稳定，如水温升高，沉积于河底的砷化合物还会产生重新溶解的现象；水中砷浓度如大于I毫克/升，会影响污水净化工程的净化效率，砷对生物毒性很大。为防止砷及其化合物对人体造成伤害，各国对其在饮用水或其它行业中的含量都有严格限定美国规定饮水中砷最高容许浓度为0. 05毫克/升，并建议达到0.01毫克/升。在欧洲，规定饮水中砷最高容许浓度为0. 2毫克/升；苏联规定为0. 05毫克/升(世界卫生组织也采用此标准)；我国规定饮用水中砷最高容许浓度为0. 04毫克/升；地表水包括渔业用水为0. 04毫克/升。2004年12月15日，世界下牛鉬织官员公布，全球至小有5000多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁，其中，大多数为亚洲国家，而中国正是受砷中毒危害最为严重的国家之一，在我国的内蒙古、新疆、台湾等地水质现状是，饮用水中含砷量高达0. 2 2. Oppm,可见为解决我国饮用水中砷含量问题，研制开发高效除砷是极其必要的。目前，对含砷量超标水体的主要处理方法有化学沉淀法和物理分离法两种；化学沉淀法向含砷水体中投放一定量的石灰、硫酸亚铁等，将砷与铁一起沉淀下来；或者向其中投放硫化物，使砷形成极难溶于水的硫化砷沉淀下来；这些方法均具有明显的缺陷一是很难将水体中的砷降至安全范围(如达到国家标准的0.04mg/L)，故处理后的水体也难以达到饮用或排放标准；二是处理时向水中投放大量化学试剂，改变水体中的离子浓度，直接影响了水质；三是产生大量含砷污泥，这些污泥缺乏工业利用的价值，且富含砷元素，是造成二次污染的隐患。物理分离法利用特殊的过滤设备(如渗透膜等)，使砷与水得到分离，并达到饮用标准；这类方法主要是设备投资大，成本高，处理量小，且膜组建易于损坏，不适于大规模、低成本的处理砷超标水体。目前，大多数还是以无机盐类进行除砷，其反应副产物多，处理困难，容易造成二次污染，而且材料成本高，再生、重复使用困难限制了它们在工业上的应用。鉴于目前国内水质污染状况而迫切需要高效、价廉、原位再生并同时能够除砷的新材料，以适应砷的饮水标准日趋严格的要求
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能从水溶液中脱除砷元素的树脂的制备方法；所涉及的水溶液包括地表水、地下水、渔业用水及其工业用水和废水。该方法简单，造价低廉。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是，包括下列步骤A、按质量比，将二乙烯苯55 85份、丙烯腈15 25份、异戊醇100 200份，混合后搅拌均匀，得有机相A ；(该步骤中质量比例的目的是使分子间的聚合作用更加牢固， 从而得到分子量足够大的固体聚合物)B、以硫酸铈或硝酸铈或氯化铈的一种，溶于去离子水，配置浓度在40 150g/L的水溶液，并加入0. 25% 0. 5%的聚乙烯醇，搅拌均匀得溶液B ;C、将尿素溶于去离子水,配置成尿素饱和溶液,将该饱和溶液按体积比I : 5 I 15缓慢加入溶液B中，并搅拌均匀，得水相C;(步骤B、C中质量比例的目的是为了形成纳米级氢氧化物，并使之能较好的分散于溶剂中，形成较均匀的胶体或悬浊液)D、将有机相A按质量比I : 3 I : 5加入水相C中，控制搅拌速率在35 75转/分钟，至油滴直径分布在0. 6 I. 2_范围内时，按有机相质量1% 2%的比例加入过氧化苯甲酰，并升温至60°C，恒温反应2 4h，后继续升温至70 75°C，反应4 6h，再升温至85 90°C，恒温固化36 48h后过滤，得固体颗粒D ；(该步骤中质量比例的目的是为了使有机物单体能够充分聚合，形成均匀的树脂颗粒)E、将固体颗粒D置于5% 15%的氢氧化钠溶液中浸泡4 6h后,装入树脂柱，用2% 5%的氢氧化钠+1 % 2. 5%的次氯酸钠混合溶液淋洗，淋洗流速I I. 5BV/h,直至流出液澄清透明后，用去离子水淋洗至PH值显中性，过滤，即得本产品。本专利技术的目的进一步提供树脂的结构及组成以亲水性有机聚合物为骨架，在其间隙中通过氢键等方式，结合氢氧化铈或水合氧化铈。本专利技术的目的还进一步提供有机聚合物种类包括烯酸酯类聚合物、烯烃聚合物、烯醇类聚合物及以上单体间的混聚物。(上所述目的是为了通过氢键及范德华力等的作用，使氢氧化铈或水合氧化铈较牢固的结合于聚合物骨架上，实现其吸附砷的官能团的作用，而聚合物骨架在此处起保护作用，防止氢氧化铈或水合氧化铈及其吸附砷后的产物分散入水体)。本专利技术与传统技术相比，明显的优点是(I)、能高效脱除水体中的砷，受其他离子干扰小；(2)、对水溶液中的砷选择性高，吸附容量大，且易于再生；(3)、处理下限低，最低可将水中的砷降至0. 001mg/L(l微克/升)以下；(4)、对含砷水体处理后，可将砷浓缩集中于再生液中进行工业再利用，不会产生二次污染。具体实施例方式下面例举对本专利技术的制备方法作进一步详细描述实施例I按质量比，取85g 二乙烯苯、25g丙烯腈、200g异戊醇混合，搅拌均匀后得有机相；用氯化铈溶于去离子水配置成铈离子100g/L的水溶液1500g，向其中加入尿素饱和溶液120ml，搅拌均匀得水相；将上述两相混合，搅拌至油滴直径分布在0. 6 I. 2mm范围内时，加入5g过氧化苯甲酰，并升温至60°C，恒温反应4h，后继续升温至70°C，反应6h，再升温至85°C，恒温固化48h后用80目的筛网过滤，得固体颗粒；将固体颗粒置于15%的氢氧化钠溶液中浸泡4h后，装入树脂柱，以5%的氢氧化钠+2%的次氯酸钠混合溶液淋洗，淋洗流速I. 5BV/h，直至流出液澄清透明后，用去离子水淋洗至pH值显中性，过滤，即为产品。实施例2 为本专利技术最佳实施方案；按质量比，取85g 二乙烯苯、25g丙烯腈、200g异戊醇混合，搅拌均匀得有机相；用硝酸铈溶于去离子水配置成铈离子100g/L的水溶液1500g，向其中加入尿素饱和溶液120ml，搅拌均匀后得水相；将上述两相混合，搅拌至油滴直径分布在0.6 I. 2mm范围内时，加入5g过氧化苯甲酰，并升温至60°C，恒温反应4h，后继续升温至70°C，反应6h，再升温至85°C，恒温固化48h后用80目的筛网过滤，得固体颗粒；将固体颗粒置于15%的氢氧化钠溶液中浸泡4h后，装入树脂柱，以5%的氢氧化钠+2%的次氯酸钠溶液淋洗，淋洗流速I. 5BV/h，直至流出液澄清透明后，用去离子水淋洗至pH值显中性，过滤，即为产品。实施例3按质量比，取75g 二乙烯苯、20g丙烯腈、200g异戊醇混合，搅拌均匀得有机相；用硫酸铈溶于去离子水配置成铈离子60g/L的水溶液1500g，向其中加入尿素饱和溶液120ml，搅拌均匀后得水相；将上述两相混合，搅拌至油滴直径分布在0.6 I. 2mm范围内时，加入3g过氧化苯甲酰，并升温至60°C，恒温反应4h，后继续升温至70V，反应6h，再升温至85°本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申鸿志，雒焕麟，
申请(专利权)人：申鸿志，
类型：发明
国别省市：