[发明专利]一种铁改性凹凸棒石吸附剂吸附处理含锶废水

说明书

技术领域

本发明涉及含锶废水处理领域，进一步地说，是涉及一种铁改性凹凸棒石吸附剂处理含锶废水的方法。 

背景技术

锶是一种银白色的碱土金属。随着世界工业的发展，锶的使用领域逐步扩大和变化。19世纪末到本世纪初，人们将氢氧化锶用于提纯甜菜糖浆；两次世界大战期间，锶化合物广泛应用于生产烟火及信号弹；本世纪二三十年代，人们将碳酸锶用作钢的脱硫剂，以去除硫、磷等有害的杂质；50年代，在电解锌生产中，用碳酸锶来提纯锌；60年代末，人们将碳酸锶广泛用作磁性材料，并且将钛酸锶和氯化锶用于电子计算机存储器和火箭燃料；70年代，人们将碳酸锶用于制造彩色电视机屏幕玻璃以屏蔽X射线。目前，锶广泛应用于原子能工业，特别是在核电工业中，放射性锶还作为铀核裂变的产物之一，大量出现在核废水当中。放射性锶共有17种同位素(原子序数从锶-81到锶-97)，都是辐射源，其中毒理学意义最大的为锶-89和锶-90。锶-90的半衰期为28.1年，释放的β粒子最大能量为0.544MeV(百万电子伏特)，平均能量为0.20MeV；锶-89半衰期为50.4天，释放的β粒子最大能量为1.46MeV，平均能量为0.56MeV。目前核能作为一种清洁能源被越来越广泛的使用，预计到2020年我国核电装机容量将达到4000万KW，是目前核电发电量的两倍，而每座100万KW标准的轻 水堆将产生550m³/a的低中放固体废物，这些固体废物在自然界水气动力或人为作用下进入生态系统，污染大气、土壤、水体，通过食物链的富集作用进而危害人体。 

锶是一种亲骨分布的核素，沉积在骨骼的无机盐部分最易被机体吸收，通过内辐照作用于骨骼和骨髓，对人体危害较大，且难排出体外。通过呼吸道进入机体的锶，通常在肺部的浓度较大，肺中的巨噬细胞吞噬了放射性微粒后，可形成电离密度高的放射源，并迅速散布至全身。长时间小剂量的外辐照或内辐照，可能会引起神经系统调节功能、心血管功能、免疫功能的障碍，甚至引起癌变。 

为降低水环境中锶的生态风险，需要去除废水或地表水体中高浓度的锶。目前常规的水处理方法有物理、化学、生物法以及上述方法的组合处理方法。与传统的复杂工艺相比，吸附工艺具有工艺简单、处理效果稳定、价格相对低等优点。专利公开号为200410020879介绍了一种利用WK吸附材料处理重金属及放射性金属离子的方法，专利公开号为200810000889介绍了一种利用氧化型疏水葡甘聚糖吸附材料处理重金属及放射性核素的方法，两种方法均对重金属及放射性金属离子有较高的去除率，充分体现了吸附材料的高吸附性能，但两者所用的原材料种类多，制备工艺繁杂。且WK吸附材料要被填进吸附柱中进行吸附，对吸附的条件要求较高，难以推广使用。因此，急需一种新型、经济的吸附材料用于水体中锶的去除。土壤类吸附材料因为价格低廉、种类繁多，成为目前研究的热点。国内外有关锶的吸附研究采用的天然土壤类吸附材料，包括黏土、乌栅土、红壤等，也有采用改性复合吸附材料如膨润土/活性炭、零价铁等，但天然土壤类吸附材料存在吸附容量低，吸附浓度范围有限，不适宜 去除水体中高浓度的锶。 

凹凸棒石是一种天然的粘土矿物，由于具有独特的层链状晶体结构和十分细小(约0.01μm×1μm)的棒状、纤维状晶体形态和较大的比表面积(内表面积可高达300-400m²/g，而外表面积取决于凹凸棒石晶体颗粒的大小，根据实测，苏皖凹凸棒石外表面积约为23m²/g)，决定了其具有良好的吸附性能。据已有文献报道凹凸棒石是重金属和有机物的强吸附材料，并且再生操作简单，再生率高，属于一种高效、经济、环保类的非金属类粘土矿物，具有广阔应用前景。目前的文献已经报道了凹凸棒石对废水COD的去除，去除率可高达90％以上，有的甚至达到100％，且再生率高，可重复使用，但将凹凸棒石应用于锶的吸附去除并未见报道。 

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种铁改性凹凸棒石吸附剂处理含锶废水的方法。对锶的吸附效率高，操作简单，易于推广。 

本发明的目的是提供一种铁改性凹凸棒石吸附剂吸附含锶废水的方法。 

所述的锶在废水中的浓度为5-150mg/L； 

在所述的含锶废水加入铁改性凹凸棒石吸附剂，所述的含锶废水与所述的吸附剂的质量比为1∶(500-5000)，优选1∶500； 

所述的吸附过程在温度为0-50℃的条件下、采用静态和/或振荡、搅拌作用方式进行。 

在具体实施中， 

所述的含锶废水的pH值范围为7-11。