[发明专利]一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法

权利要求书

1.一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制备介孔结构，先利用十六烷基三甲基氯化铵、硅酸盐和1，3，5～三甲基苯溶液进行混合后再快速冷冻处理，获得介孔结构；

步骤二：制备粒径小于10纳米的纳米氧化铁，将氯化亚铁和水配制成水溶液后加热至80～85摄氏度，然后保温30分钟，再利用洗涤器进行洗涤处理，然后采用高速离心机进行离心分离处理，控制高速离心机转速≥3000转/分钟，再将离心后得到的产物进行低温研磨处理，制成粉状三氯化铁，再将粉状三氯化铁利用介孔结构加热至300～400摄氏度，进行保温10～12小时，制成粒径小于10纳米的纳米氧化铁；

步骤三：将纳米氧化铁转载于阳离子交换树脂基上，形成树脂基纳米氧化铁复合材料；

步骤四：将含砷的地下水引入沉淀池内，并利用pH 调节剂调节沉淀池内pH 至为4～7，再将沉淀池内水温控制为5～35摄氏度，进行沉淀处理1～2小时；

步骤五：将沉淀池内沉淀处理后的含砷的地下水上层水引入过渡池，并向过渡池内加入树脂基纳米氧化铁复合材料，进行震荡处理；

步骤六：将树脂基纳米氧化铁复合材料填覆在吸附墙内，再利用水泵将过渡池内的地下水穿过填覆有树脂基纳米氧化铁复合材料的吸附墙,并引入蓄水池；

步骤七：将蓄水池内的地下水导入离心机内，再将树脂基纳米氧化铁复合材料加入离心机内，进行混合离心处理；

步骤八：将吸附墙和离心机内的树脂基纳米氧化铁复合材料用氯化氢溶液进行清洗处理后进行回收，将用于清洗的氯化氢溶液采用碱液进行中和净化再回收。

2.根据权利要求1所述的一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法，其特征在于：所述步骤一中先将十六烷基三甲基氯化铵、硅酸盐和1，3，5-三甲基苯溶液加入反应釜内，将搅拌釜内温度升高至85～90摄氏度，制成混合溶液，再将混合溶液导入模具内，转运至-30～-50摄氏度的环境中进行快速冷却10～12分钟，获得介孔结构。

3.根据权利要求1所述的一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法，其特征在于：所述步骤二中先将氯化亚铁和水配制成水溶液后进行加热至80～85摄氏度，然后保温30分钟，再利用洗涤器进行洗涤处理，然后采用高速离心机进行离心分离处理，控制高速离心机转速不低于3000转/分钟，再将离心后得到的产物进行低温研磨处理，制成粉状三氯化铁，再将粉状三氯化铁利用介孔结构加热至300～400摄氏度，进行保温10～12小时，制成粒径小于10纳米的纳米氧化铁。

4.根据权利要求1所述的一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法，其特征在于：所述步骤二中研磨处理采用的低温研磨温度为-5～0摄氏度。

5.根据权利要求1所述的一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法，其特征在于：所述步骤五中树脂基纳米氧化铁复合材料的加入量为过渡池内地下水体积的0.5～0.8％，震荡处理时间控制为2～2.5小时，震荡处理结束后需要静置2～3小时。

6.根据权利要求1所述的一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法，其特征在于：所述步骤六中利用水泵将过渡池内的地下水穿过填覆有树脂基纳米氧化铁复合材料的吸附墙时，控制水泵输出流速为1～30BV/h。

7.根据权利要求1所述的一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法，其特征在于：所述步骤七中离心机内树脂基纳米氧化铁复合材料与地下水的体积比为1:380～1:500，所述离心处理时控制离心机离心转速为1800-2000转/分钟。

8.根据权利要求1所述的一种利用纳米氧化铁高效吸附地下水中砷的方法，其特征在于：所述步骤八中用于清洗树脂基纳米氧化铁复合材料的氯化氢溶液在清洗结束后采用碱液与之混合搅拌，产生沉淀后进行过滤处理，收集滤液进行离心分离处理，控制离心转速为2500-2800转/分钟，收集分离滤液进行回收。