[发明专利]一种除氟吸附材料及其制备方法和使用其处理氟超标水的方法

说明书

本发明属于针对氟超标水进行深度处理的技术领域，具体涉及一种除氟吸附材料及其制备方法和使用其处理氟超标水的方法。该材料的制备方法具体为：以BiCl₃的乙醇溶液浸渍含氨基的大孔树脂，充分浸渍后过滤，滤液回收，滤得的大孔树脂用水浸渍，充分静置使Bi³⁺水解为不溶性的BiOCl分散沉淀于大孔树脂的表面和孔道内，过滤，滤出的大孔树脂用水洗至中性，即得。使用其处理氟超标水的方法为：湿法装柱后直接将氟超标水过柱。本发明的有益效果是：该材料内所含有的氨基和所负载的氯化氧铋对氟离子具有“双效、协同”吸附作用，吸附容量大，使用的材料和试剂安全无毒，吸附剂制备方法简单易行，其具有安全高效、操作简便、易于再生、便于规模化应用的特点。

技术领域

本发明属于针对氟超标水进行深度处理的技术领域，具体涉及一种除氟吸附材料及其制备方法和使用其处理氟超标水的方法。

背景技术

氟是人体必须的微量元素之一，适量的氟对机体牙齿、骨骼的钙化、神经兴奋的传导和酶系统的代谢均有促进作用，但过高的氟摄入量将导致氟斑牙、氟骨病的发生。水环境中的氟污染主要来源于工业生产排放，高氟对植物产生危害，并可通过水体-土壤-植物-动物-人体进行迁移、富集，导致一系列健康危害。此外，我国许多地区地下水中含氟较多，饮用水中的氟超标严重地影响着人民的身体健康。因此，控制和消除水体尤其是饮用水中的氟污染，研究经济实用的除氟方法就显得极为重要。

目前，国内外处理含氟废水主要采用钙盐化学沉淀法和聚铁、聚铝混凝沉淀法，这些方法简单易行，但产生大量废渣，尤其是对于某些实际废水，由于各种因素的影响，一次处理往往达不到排放标准，需要进行深度处理。处理高氟饮用水常用的方法主要有离子交换、反渗透、吸附法等。离子交换法由于氟离子的交换选择性低、共存离子的竞争交换，使得除氟效率不高；反渗透法成本高、原水利用率低，其实际应用受到限制。吸附法是目前国内外研究较为成熟的含氟水深度处理的一种有效方法，因其设备简单、运行管理方便，在规模化应用和小型家用方面具有明显优势。然而以活性氧化铝为代表的传统吸附材料存在吸附量小、再生处理复杂的问题使其实用性受限。一些研究以负载锆、稀土的吸附剂处理氟超标饮用水，取得较好的效果，但其吸附量和再生效果仍不够满意，且生物安全性也不明确。因此，研发安全、吸附量大、易于再生的新型除氟吸附剂具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种除氟吸附材料及其制备方法和使用方法，其具有安全高效、操作简便、易于再生、便于规模化应用等特点。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种除氟吸附材料的制备方法，其包括如下步骤：以BiCl₃的乙醇溶液浸渍含氨基的大孔树脂，充分浸渍后过滤，滤液回收，滤得的大孔树脂用水浸渍，充分静置使Bi³⁺水解为不溶性的BiOCl分散沉淀于大孔树脂的表面和孔道内，过滤，滤出的大孔树脂用水洗至中性，即得。回收的滤液适当补充BiCl₃和盐酸后可反复使用。

具体的，所述BiCl₃的乙醇溶液中BiCl₃的质量分数为1-3％。配制BiCl₃乙醇溶液时若有沉淀，可滴加6mol/L的HCl至沉淀完全溶解。

具体的，大孔树脂在BiCl₃的乙醇溶液中的浸渍时间为24h以上，大孔树脂用水浸渍后的静置时间为2h以上。

具体的，大孔树脂与浸渍其的水的体积比为1：10-20。

具体的，浸渍和水洗大孔树脂时的用水均为蒸馏水或含氟量低于0.1mg/L的自来水。

具体的，所述含氨基的大孔树脂为弱碱性阴离子交换树脂，其型号为D311、D318、D330或D345。