[发明专利]一种去除废水中卤素离子的吸附剂

说明书

本发明提供了一种基于锌铁二元水滑石的去除废水中卤素离子的吸附材料。其吸附氟离子的量为(5‑33)mg/g，氯离子的量为(40‑106)mg/g，溴离子的量为(60‑158)mg/g，碘离子的量为(150‑269)mg/g。锌铁二元水滑石中锌铁比为(1‑4):1，将其作为吸附剂吸附废水溶液中的卤素离子的具体方法是：锌铁二元水滑石采用共沉淀的方法制备；按吸附剂与废水中所含卤素离子的质量比为(0.2‑7)：1的比例，将该吸附剂加入到废水溶液中，磁力搅拌，在25℃温度下反应搅拌(0.5‑2)h，滤出吸附剂，检测废水中残留的卤素离子的量；该方法适用于卤素离子的浓度为(0.1‑1)M的废水水溶液。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及将锌铁二元水滑石作吸附剂去除废水中的卤素离子的应用。

背景技术

随着我国经济的发展，我国水污染情况越来越严重。在这样的水环境情况下，人们对水污染处理技术的关注程度越来越高，COD、BOD、氮、磷、重金属等污染物的去除技术得到了极大的发展。目前除了氟化物有相应的排放标准限值外，其他的常见卤素离子并没有排放限制，对其关注度不够，相应的去除技术相对较少。但是工业废水中卤素离子很难被微生物所利用，高浓度含卤素废水如不加治理直接排入江河，会破坏水体的自然生态平衡，使水质恶化，对养殖业、淡水资源造成严重破坏，严重时甚至会污染地下水和饮用水水源。因此研究卤素离子的去除技术对生态和环境保护都很有意义。

目前去除水中卤素离子的方法主要有:溶剂萃取技术、阴离子交换树脂法、复合絮凝剂絮凝处理等方法。溶剂萃取技术主要利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。通过反复多次萃取，可以将绝大部分的化合物提取出来，采用这种方法去除废水中的卤素离子成本比较高，经济上不划算。阴离子交换树脂法、复合絮凝剂絮凝处理方法本质都是通过吸附的方式除掉废水中的卤素阴离子，目前研究重点是在提高吸附材料的效费比上。

层状水滑石(LDH)纳米材料是由带正电荷的主体层板(金属氢氧化物)和层间阴离子通过非共价键的相互作用组装而成的。水滑石的层状结构特点使其层间阴离子可与各种阴离子进行交换。目前用锌铁水滑石吸附去除废水中卤素离子的应用未见文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于锌铁二元水滑石(LDH)的去除废水中卤素离子的高效去除剂。

本发明的目的通过以下技术方案实现：a.吸附反应：按吸附剂与废水中所含磷酸根的质量比为(0.2-7)：1的比例，将该吸附剂加入到废水溶液中，磁力搅拌，在25℃温度下反应搅拌(0.5-2)h，滤出吸附剂，检测废水中残留的卤素离子的量；该方法适用于卤素离子的浓度为(0.1-1)M的废水水溶液。

优选地，所述在卤素离子的浓度为(0.1-0.5)M的废水中，投加的锌铁比为1:1的二元水滑石，可达到吸附剂的吸附卤素离子的最大吸附量。

本发明通过物理与化学作用相结合的方法，通过调节锌与铁元素的比例，实现最大程度的吸附去除废水中卤素离子。

具体实施方式

实施例1

制备Zn₁Fe-LDH及卤素离子的吸附性能测试

将23.81g的硝酸锌和32.32g的硝酸铁溶解到300mL的水中，命名为溶液A。将40.1g的碳酸钠和30g的氢氧化钠溶解到300mL的水中，命名为溶液B。将溶液A和溶液B以 20mL/min的速度同时滴加到脱二氧化碳的去离子水中，形成反应液，通过调节溶液A和溶液B的滴加速度，将去离子水的pH始终保持在(6±0.3)，滴加完在室温条件下晶化6h，离心干燥，得到粉末状的Zn₁Fe-LDH。