[发明专利]对含砷水溶液进行处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对含砷水溶液进行处理的方法。

背景技术

近年来，期待在含有规定的污染物质的水的处理中利用光催化剂。例如，在非专利文献1中，记载了通过二氧化钛光催化剂分解去除水中所含的医药品的方案。此外，非专利文献2中记载了通过二氧化钛的光催化反应将水中所含的毒性强的3价砷氧化为毒性弱的5价砷的方案。并且，为了容易地进行分散在水中的光催化剂颗粒的固液分离，提出了使用利用结合剂等粘合剂将二氧化钛颗粒固定在具有更大粒径的载持颗粒上而制成的光催化剂的方案（例如，参照专利文献1）。还提出了使用通过溶胶-凝胶法等涂层方法将二氧化钛涂敷在载持颗粒上的光催化剂的方法（例如，参照专利文献2）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-249210号公报

专利文献2：日本特表平11-500660号公报

专利文献3：国际公开第96/26903号

非专利文献

非专利文献1：丸尾ゆうこ，其他2名，《分散型TiO2光催化剂在水中的医药品分解中的开发》、化学工学会第77年会演讲主旨集、公益社团法人化学工学会，平成24年3月，p.427

非专利文献2：Paritam K.Dutta，其他3名，“Photocatalytic Oxidation of Arsenic（III）：Evidence of Hydroxyl Radicals”、Environmental Science and Technology、2005年3月15日、第39卷、第6号、p.1827-1834

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1或专利文献2所提出的方法适用于对分散在水中的光催化剂颗粒进行固液分离，但光催化活性有可能不充分。

鉴于以上的情况，本发明提供一种将光催化活性和固液分离性能两者均优异的二氧化钛光催化剂应用于水处理，对含砷水溶液进行处理的方法。

用于解决技术问题的手段

本发明提供一种对含砷水溶液进行处理的方法，其包括：

工序a，将催化剂颗粒添加到上述水溶液中；

工序b，一边在上述水溶液中搅拌上述催化剂颗粒，一边向上述水溶液照射200纳米以上400纳米以下的波长的光，将三价砷氧化；和

工序c，停止上述工序b中的搅拌，使上述催化剂颗粒从上述水溶液沉降分离，

上述催化剂颗粒仅由二氧化钛颗粒和沸石颗粒构成，上述二氧化钛颗粒吸附在上述沸石颗粒的外表面，上述沸石的二氧化硅/氧化铝的摩尔比为10以上，上述水溶液中所含的上述催化剂颗粒的浓度为0.4克/升以上16克/升以下。

发明效果

根据上述方法，能够提供将光催化活性和固液分离性能两者均优异的二氧化钛光催化剂应用于水处理，对含砷水溶液进行处理的方法。

附图说明

图1A是概括性地表示二氧化钛复合化催化剂的构造的图，图1B是概括性地表示通过粘合剂法形成的催化剂的构造的图，图1C是概括性地表示通过溶胶-凝胶法形成的催化剂的构造的图。

图2是概括性地表示第一实施方式的水处理装置的结构的图。

图3是表示颗粒的自然沉降速度的评价实验的结果的图。

图4是概括性地表示第二实施方式的水处理装置的结构的图。

图5是示意性地表示过滤膜的构造的立体图。

图6是表示二氧化钛颗粒和本实施方式的催化剂颗粒的粒度分布的曲线图。

图7A是只有二氧化钛颗粒的透射型电子显微镜像的照片，图7B是只有沸石颗粒的透射型电子显微镜像的照片，图7C是本实施方式的二氧化钛复合化催化剂的透射型电子显微镜像的照片。

具体实施方式

<本发明的基础见解>

现在，世界各地均有地下水被砷污染的报告。砷对人体而言是毒性很高的物质。因此，即使水中的砷浓度为微量，长时间持续饮用被污染的水，也会出现皮肤病或者癌等的其他各种各样的慢性中毒症状。由于砷污染具有这样的危险性，WHO（世界卫生组织）向各国建议饮用水中的砷浓度需要在10ppb以下。但是，尽管被基准值以上的砷污染，但是由于经济或者地域等的原因，世界上有很多人不得不利用被污染的地下水作为饮用水。现在，砷污染对这样的人的健康和生命造成了很大的影响。