[发明专利]一种石墨烯负载银处理高氟含量生活用水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别涉及一种石墨烯负载银处理高氟含量生活用水方法。

背景技术

水是生命之源。随着人口的不断增加与工业的发展，人类对水资源的利用范围不断扩大，用水量逐年增加，水资源危机频频告急。氟是人体必须的微量元素，在体内参与系列的生理活动，是牙齿和骨骼的组成部分，为机体正常钙化、正常生殖功能所必需，对人体而言，它在人体内的浓度取决于外界环境状况，当环境中含氟量高时，特别是饮水中含氟量高时人体的摄入量就多，环境缺氟时，体内亦随之缺乏。成年人在正常情下，每天可以从普通饮水、饮食中获得生理所需的氟，由于从饮水中所获得的氟几乎完全被吸收。因此饮水中含量对人体健康的影响有着决定性的作用。但当长期饮用高氟水，轻则会导致氟骨症和氟斑牙，重则会造成骨质硬化或骨质疏松，骨骼变形，甚至瘫痪，使人丧失劳动能力。因此当这些饮水中氟含量过高时，又必须采取降氟改水等综合防治措施。进行污水处理，实现污水资源化，会大幅度提高水资源的利用率。

近年来国内外对含氟水主要采用化学沉淀、絮凝沉淀、吸附三种处理工艺。化学沉淀法一般采用钙盐沉淀法，即向废水中投加石灰， 使氟离子与钙离子生成CaF₂沉淀而除去。该工艺具有方法简单、处理方便、费用低等优点，但存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。氟离子废水的絮凝沉淀法常用的絮凝剂为铝盐。铝盐投加到水中后，利用Al³⁺与F-的络合以及铝盐水解中间产物和最后生成的Al(OH)₃。与钙盐沉淀法相比，铝盐絮凝沉淀法具有药剂投加量少、处理量大、一次处理后可达国家排放标准的优点。铝盐絮凝沉淀法也存在着明显的缺点，即使用范围小，若含氟量大，混凝剂使用量多，处理费用较大，产生污泥量多；F-去除效果受搅拌条件、沉降时间等操作因素及水中SO₄^2-，Cl^-等阴离子的影响较大，出水水质不够稳定，但投加量大，根据不同情况每立方米水需投加150～1000g，这会使出水中含有一定量的对人体健康有害的溶解铝。

吸附法是处理低浓度含氟废水的有效方法。吸附方法因操作简便、处理效果好及费用低等优点被广泛应用于环境污染治理中，从长远的角度分析，这是解决全球水资源短缺和水环境恶化的有效途径达到饮用水的标准。常用的吸附剂有活性氧化铝、斜发沸石、活性炭等。但是这些吸附材料的吸附容量不高，而且再生困难。

发明内容

为了克服上述技术上的不足之处，本发明提供了一种石墨烯负载银处理高氟含量生活用水方法,以石墨烯为基底的复合材料，基于石墨烯巨大的比表面积，赋予了石墨烯更加优异的性能，石墨烯负载银作为吸附剂既增加了吸附效果，又增加了抗菌性，其用于高氟含量生活用水，具有广阔的应用前景。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种石墨烯负载银处理高氟含量生活用水方法,包括以下步骤：

(1)取2mmol/L-6mmol/L的氧化石墨烯20-30ml，滴加10mmol/L硝酸银3-5ml，超声混合30min，在磁力搅拌作用下，滴加4mol/L NaOH溶液7ml-10ml，反应15min，待混合物冷却，过滤、水洗、醇洗各3遍，随后滴加0.05M AgNO₃ 3-5ml边搅拌，边滴加2％氨水至溶液中无沉淀，滴加质量分数37％甲醛1ml，保温反应2小时；

(2)将步骤(1)产物倒入离心管中，在8000转下离心5min，静置分离，水洗、醇洗各3遍，在烘箱中保持80℃干燥3小时。

积极效益：

(1)使用价格低廉的碳材料制备石墨烯负载银。制备材料对人体无毒、对环境无污染。

(2)采用石墨烯负载银处理高氟含量生活用水，工艺条件简单、安全、节能。

(3)制备的石墨烯负载银对具有抗菌性、成本低。

(4)此方法用于处理高氟含量生活用水，氟的去除率达90％以上，能大大降低了高氟含量生活用水中的含氟量，能够解决高含氟生活用水给当地人们生活用水带来的困扰。

附图说明

图1为实施例一离子选择电极法测定氟离子的标准曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细叙述。

实施例一

本实施例包括以下步骤：