[发明专利]一种去除饮用水中高氯酸盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种饮用水中去除高氯酸盐的方法，属饮用水净化处理技术领域。

背景技术

高氯酸盐是近年来国际水处理领域重点关注的环境污染物之一，其具有干扰人体内碘吸 收及抑制甲状腺调节荷尔蒙分泌和新陈代谢能力的毒理学特征。美国环保局建议饮用水中的 高氯酸盐(ClO₄^-)浓度不能超过24.5μg/L。

水中去除高氯酸盐的技术主要有离子交换法、厌氧生物还原法、化学(催化)还原法、 电化学还原法、膜过滤法和活性炭吸附法。然而这些方法均存在缺点有待解决：活性炭对高 氯酸的吸附容量很小，而离子交换存在难解析的问题，厌氧生物还原法并不适合饮用水的处 理，其他方法因为成本过高都未得到实际应用。

类水滑石结构的层状化合物已经被证明能够利用层间阴离子取代作用来处理很多常见的 污染物，如去除水中铬酸根、磷酸根等。研究表明进入层间的污染物能够稳定存在于层状化 合物中，从而使得类水滑石结构的层状化合物能够有效去除饮用水中较大的阴离子团，可以 达到净化饮用水的目的。

发明内容

本发明的目的在于利用原有常用的过滤装置，并采用金属化合物合成具有阴离子交换功 能的无机层状化合物作为过滤材料，来去除饮用水中的高氯酸盐。

本发明一种去除饮用水中高氯酸盐的方法，其特征在于其有以下的过程和步骤：

a.制备去除净化高氯酸盐的无机层状化合物：首先制备去除高氯酸盐的特种化合物，它 具有下列的结构式：其中M^II为二价金属离子，M^III为三价 金属离子，A为层间插层阴离子，A阴离子为OH^-，Cl^-或NO₃^-中的任一种；制备所述无机层 状化合物的步骤为：称取一定量二价金属化合物、三价金属化合物、氢氧化钠，三者的摩尔 比为2∶1∶6，将其溶于一定量的去离子水中；将所得混合溶液在室温25℃下用磁力搅拌器 强力搅拌48小时，使其充分反应；然后进行过滤，得到沉淀物，并将该沉淀物在105℃下烘 干，然后进行研磨粉碎，即得无机层状化合物粉料；密封保存待用；该层状化合物生成的反 应式为：

4M^IIA₂+2M^III A₃+12NaOH+4H₂O＝[M^II₂M^III(OH)₆]₂A₂·4H₂O

上述的二价金属化合物为氯化钙、氯化镁、氯化锌、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌中的任一 种；三价金属化合物为氯化铁、氯化铝中的任一种；

b.将上述制备好的无机层状化合物填充放置于传统常用的现有的滤柱反应器装置中的 填料柱内；然后将含有高氯酸盐的饮用水从柱的底端通入，并以60～100ml/小时的流量通过 填料柱，而从填料柱的顶端流出；结果表明含高氯酸盐的饮用水经处理后，高氯酸盐的去除 率达到87～97％。

本发明利用无层状化合物的离子交换原理，来去除饮用水中的高氯酸盐。本发明的优点 在于，所制得的无机层状化合物过滤材料其溶解度极小，使用中不会对饮用水造成二次污染。 此外，进入层间的高氯酸盐离子的稳定性好，不易受到水中氯离子或硝酸根离子的影响而再 次释放。

本发明利用原有的过滤柱装置，结合新的无机层状化合物过滤材料，能有效地去除饮用 水中的高氯酸盐，其去除率能达到87～97％。

附图说明

图1为本发明所利用的传统常用的原有的滤柱反应器装置的简单示意图。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。实施例中，本发明利用了传统常用的原有的滤柱反 应器装置(见图1)。该滤柱反应器装置中的填料柱内，在中间部位填放所制得的无机层状化 合物作为过滤材料，在上下两端部位装有过滤砂，以起到承托均匀布水作用，而无机层状化 合物放于底层砂子之上，起过滤和吸附作用。