[发明专利]一种采用Friedel盐或Kuzel盐除去水溶液中有害阴离子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体地，涉及一种用Friedel盐或Kuzel盐除去水溶液中有害阴离子的方法。

背景技术

随着工业生产和城市现代化的发展，地下水源的污染问题日益突出，工业废水、生活污水等的排放问题也越来越引起人们的关注。氟离子、砷、铬、氰根离子和硫氰根离子等各种有害阴离子对水资源的污染已经成为世界上最为严重的几个问题之一。例如，由于我国煤炭中氟离子含量非常高（200mg/kg），煤矿开采中使用的矿井水和燃煤电厂废水的氟离子污染问题非常突出，已经严重影响到了工人的健康问题。因此，有效处理这些有害阴离子具有很大的现实意义。

按照工艺的不同，目前的水处理技术一般可以分为物理方法、化学方法和生物方法三大类：

（1）物理方法

1）吸附法：吸附处理技术是指利用物质强大的吸附性能来去除水中污染物的技术。目前用于水处理的吸附剂有活性炭、硅藻土、二氧化硅、活性氧化铝、沸石、离子交换树脂等。

2）膜处理方法：膜处理技术指用高分子薄膜作为介质，以附加能量为推动力，对溶液进行表面过滤分离的处理方法。目前常见的膜法有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透蒸发、液膜及毫微滤技术等。

（2）化学方法

1）混凝沉淀法：向水中投加混凝剂使水的污染物质沉淀而被除去。目前应用比较广泛的混凝剂主要是铝盐，如硫酸铝、明矾、铝酸钠等；其次是铁盐，如硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁等。

2）化学沉淀法：向废水中投加沉淀剂，使其和水中某些溶解性的污染物质产生反应，生成沉淀后分离，从而降低溶解性污染物的浓度。化学沉淀法多用于去除水中的重金属离子，如汞、镉、铅、锌等。

3）氧化还原法：废水中某些有毒的污染性物质可在氧化还原反应中转化成无毒无害的新物质或转化成可以从水中分离出来的气体或固体，从而达到净化处理的目的。

4）电渗析法：该方法是制取纯水的一种常用的方法。在直流电场作用下，溶液中的可溶性离子通过离子交换膜得到分离，浓缩室的水排放，稀释室的水就是除去大部分离子的纯水。此方法除有害物质的同时还可以降低水溶液中总盐含量。但是该方法存在设备造价高，日常运作费用大的缺点。

（3）生物方法

在自然界中存在大量的微生物，它们有氧化分解复杂有机物和某些无机物的能力，使某些有毒的物质转化为无毒的物质。利用微生物处理废水的方法称为生物处理法或生化处理法。根据微生物的呼吸特性，分为好氧、厌氧和兼性三大类处理方法。由于存在投资费用大等缺点，还没有实现大规模应用。

总之，现有技术在处理含有害阴离子的水溶液时，或存在操作不便，易引起二次污染，或是去除效率不高，成本高，或是存在添加的吸附剂机械强度弱，化学稳定性差等缺点。

中国专利CN1358692A设计了一种程序控温动态晶化工艺，即通过强制变温循环的手段，实现层状晶体材料的均匀分散。本发明中的Friedel盐或Kuzel盐也属于层状材料，也是采用共沉淀法制备，但并没有涉及到CN1358692A中的程序控温动态晶化工艺。本发明和CN1358692A的主要目的和内容均存在差别，CN1358692A是针对层状材料制备时存在粒子尺寸均匀性差的缺点而发明的一种工艺方法，而本发明则是利用共沉淀法制备的Friedel盐或Kuzel盐除去水溶液中有害阴离子的方法。

发明内容

本发明技术解决问题：针对现有水处理技术在处理含有害阴离子的水溶液时存在的操作不便、引起二次污染、去除效率低、成本高、机械强度低以及化学稳定性差等缺点，提供一种用Friedel盐或Kuzel盐脱除水溶液中有害阴离子的方法，有害阴离子脱除效率很高，效果明显；制备Friedel盐或Kuzel盐所需材料来源广泛、制备能耗低、投资少；

本发明的技术解决方案：一种采用Friedel盐或Kuzel盐除去水溶液中有害阴离子的方法，其特征在于包括所述Friedel盐或Kuzel盐的制备和使用所制备的Friedel盐或Kuzel盐除去水溶液中有害阴离子的步骤；

其中所述Friedel盐或Kuzel盐的制备步骤如下：

（1）将可溶性二价无机金属盐溶于水中，配成盐溶液A，同时将可溶性三价无机金属盐、硫酸盐与碱溶液配置成混合溶液B，可溶性二价无机金属盐与可溶性三价无机金属盐的摩尔比为1.0-4.5，可溶性二价无机金属盐的摩尔浓度为0.2-2.5mol/L,可溶性三价无机金属盐的摩尔浓度为0.1-1.25mol/L，硫酸盐的摩尔浓度为0-1.0mol/L，碱溶液的摩尔浓度为0.1-5.0mol/L；