[发明专利]用于从水溶液中去除重金属的方法

说明书

本发明涉及用于从水溶液中去除溶解的重金属的方法。所述方法包括将式(I)的发泡剂或其盐溶解在水溶液中。所述方法还包括使气体通过所述水溶液以形成泡沫，并将泡沫与水溶液分离。

本申请要求2016年10月20日递交的澳大利亚临时专利申请No.2016904251的优先权，该文件的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于从水溶液中去除溶解的重金属的方法。

背景技术

一些重金属离子(例如砷、汞或铅的离子)可能对生物系统产生不利影响。饮用水中存在这种重金属离子会对消耗水的人或动物的健康产生不利影响。

砷是一种微量元素，可以在地壳中找到，其丰度为54，平均浓度为约5ppm。一些过程，例如采矿、钻井和风化，可能会增加此种重金属释放到环境中特别是进入地下水的量。环境中砷的增加对公众健康构成了巨大的风险，其形式是癌症(主要是膀胱癌、肺癌和皮肤癌)和其它疾病的风险增加。地下水污染还可能导致农产品污染，例如大米。有毒的砷的无机形式包括As(V)和As(III)。As(V)主要在氧化条件下作为砷酸根(H₂AsO₄^-和HAsO₄^2-)存在。As(III)主要在2至9的pH范围内的还原条件下作为亚砷酸盐(H₃AsO₃)天然存在。世界卫生组织(WHO)规定饮用水中砷的最大污染物浓度(MCL)为0.01mg/L.

汞是一种挥发性重金属，由于其有毒、持久和生物累积的特性，已引起公众健康和环境问题。进来，汞污染已显著增加，因为其正在或已经用于各种工业过程和产品。人类活动产生的汞排放量占全球大气汞排放量的约30％至55％。汞会导致严重的神经和肾脏紊乱。短期或长期接触汞(吸入、摄取或经皮)会对身体(主要是肾脏)产生毒性作用。单质(或金属)汞、无机汞(人们可能由于其职业而接触到)和有机汞(例如，人们可能通过其饮食而接触的甲基汞)可能对神经、消化和免疫系统以及对肺、肾、皮肤和眼睛造成不同程度的毒性和影响。世界卫生组织将汞列为重大公共卫生关注的十大化学品或化学品组之一。据美国环境保护署(EPA)报告，饮用水中无机汞的MCL为0.002mg/L。天然矿床的侵蚀、炼油厂和工厂的排放物以及来自垃圾填埋场和农田的径流是饮用水中无机汞的主要报告的来源。

铅是一种累积的有毒的重金属，并且会影响多种身体系统。铅对幼儿特别有害。在体内，铅分布在大脑、肝脏、肾脏和骨骼中，并且会储存在牙齿和骨骼中，随着时间的推移而累积。EPA报道的饮用水中铅的MCL为0.015mg/L。超出MCL的长期接触可能导致婴儿和儿童的身体或智力发育延迟；注意力和学习能力的轻微缺陷是其它常见症状。在成人中，可能导致肾脏问题和高血压。根据粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)的报告，接触铅已显示出广泛的影响，例如各种神经和行为影响、致死性(主要是由于心血管疾病)、肾功能受损、高血压、生育能力受损和不良妊娠结局、性成熟延迟和牙齿健康受损。

铅用于生产铅酸电池、焊料、合金、电缆护套、颜料、防锈剂、弹药、釉料和塑料稳定剂，并可从这些产品中释放到环境中。家庭管道系统的腐蚀和天然沉积物的侵蚀也是饮用水中这种污染物的已知来源。

已经开发了一系列技术用于从饮用水中去除高浓度的砷或其它重金属，包括氧化、凝结、沉淀，吸附、吸附絮凝浮选、离子交换和膜技术。许多这些技术是昂贵的和/或能量密集的。从饮用水中去除高浓度砷的其它方法包括植物修复或使用细菌，其可以在促进生物除砷过程中发挥重要作用。

有利的是，提供一种从饮用水和其它水溶液中去除溶解的重金属的替代方法。还有利的是，提供这样一种方法，该方法可用于从包含小于10ppm溶解的重金属的稀水溶液中去除溶解的重金属。

发明内容

在第一方面，本发明提供了一种从水溶液中去除溶解的重金属的方法，所述方法包括将式(I)的发泡剂或其盐溶解在所述水溶液中：