[发明专利]一种去除饮用水中As(V)的材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除饮用水中As(V)的材料及其制备方法，属于水处理技术领域。

背景技术

饮用水As(V)污染在许多国家和地区已经发现。饮用水As(V)污染对人的身体健康构成了极大威胁。为此，世界卫组织在其《饮用水水质准则》中建议饮用水中的砷限度是10μg/L。因此，开发一种经济有效的去除饮用水中As(V)的方法已经是世界各方正在努力的方向。

吸附法由于其处理工艺简单、处理效果好等优点仍是目前主要除As(V)工艺。常见的吸附材料除一些高分子粘合剂等有机吸附剂外，最常用的是铁盐和铝盐等无机吸附剂。但是单一使用某种吸附剂对As(V)的吸附效果并不理想。因此，人们改用颗粒活性碳、骨碳等作为骨架材料，以铁盐等吸附剂作为基团材料以达到强化除As(V)的效果。但是活性炭和骨碳的价格相对比较高，而且制作过程比较复杂。因此，开发费用低廉、吸附效果好的除As(V)吸附剂对提高饮用水健康有重大意义。

活性焦是以褐煤为主要原料研制出的一种具有吸附剂和催化剂双重性能的粒状物质。活性焦与活性炭的吸附性能相似，但是因资源优势的存在，生产成本及生产得率均比煤质活性炭有比较优势，导致生产成本不到活性炭的50％，使活性焦成为高性价比的污水深处理净化材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种去除饮用水中As(V)的材料及其制备方法，本发明通过沉淀负载的方法将金属负载到活性焦上，本发明所制备的材料经济高效，吸附效果好，能够有效降低饮用水中的As(V)含量。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种去除饮用水中As(V)的材料的制备方法，包括：以活性焦为负载体，将活性焦加入到金属的盐溶液中，先超声2h，再静置12h，倾出上清液，再加入NaOH水溶液，超声2h，再静置12h，倾出上清液，然后用超纯水清洗沉淀物至溶液，真空烘干至恒重，得到载金属活性焦。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述金属为锰或钴；

进一步，所述金属与活性焦的加入量为0.1mol～0.5mol的金属加入10g～30g的活性焦；

进一步，所述用超纯水清洗沉淀物至溶液pH值达到7.0～10.0。

进一步，所述金属与NaOH的加入量为0.1mol～0.5mol的金属加入0.5～2molNaOH；

进一步，所述活性焦是指褐基煤活性焦，粒径为100目～500目，比表面积为150m²/g～500m²/g；

进一步，所述烘干温度为50～70℃或110～130℃；

本发明还提供了一种根据上述制备方法制备的去除饮用水中As(V)的材料。

本发明还提供了一种去除饮用水中As(V)的材料的使用方法，使用时，向每升含As(V)的水溶液中加入0.2mg～3mg上述材料，调节溶液pH为3～10，调节溶液中共存阴离子的种类及浓度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述含As(V)的水溶液的浓度为1mg/L～500mg/L；

进一步，所述共存阴离子的种类为磷酸根、碳酸根、硅酸根、硫酸根或氟离子中的一种或多种；

进一步，所述共存阴离子的浓度为0.01mmol/L～0.5mmol/L。

本发明的有益效果是：

本发明以活性焦为负载体，通过负载金属去除水溶液中As(V)，并通过改变溶液pH值、共存阴离子的种类及浓度以提高载金属活性焦对As(V)吸附去除性能。

本发明所制备的材料经济高效，吸附效果好，能够有效降低饮用水中的As(V)含量。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

取清洗后的活性焦(粒径为100目～500目，比表面积为150m²/g～500m²/g)20g放入到1000mL浓度为0.25mol/L的MnSO₄水溶液中，先超声2h再静置12h，倾出上清液，再加入2mol/L的NaOH水溶液1000mL，超声2h静置12h后倾出上清液，然后用超纯水清洗沉淀物数次至溶液的pH值在10.0，之后在65℃下真空干燥至恒重，便得到负载锰的活性焦。