一種去除水體中芳香類化合物的方法技術

本發(fā)明專利技術涉及一種采用零價鐵基材料去除水體中的芳香類化合物的方法。該方法所用的零 價鐵基材料為三維尺寸中至少一維尺寸為100nm～1cm的含鐵元素質量不低于50％(w/w) 無機材料。本發(fā)明專利技術方法的具體步驟包括：(1)零價鐵基材料的酸洗活化，即把零價鐵基材料 置于無機強酸溶液中攪拌或振蕩，然后用去離子水洗至近中性；(2)吸附，使經酸洗活化后 的零價鐵基材料與含有芳香化合物的水體在攪拌或振蕩的條件下充分接觸，也可加壓使含有 芳香化合物的水體通過裝有經酸洗活化的零價鐵基材料的容器。本發(fā)明專利技術具有使用設備簡單、 操作過程簡便省時經濟，較小二次污染的優(yōu)點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，特別是一種以零價鐵基材料為吸附劑 來去除水體中芳香類化合物的方法。
技術介紹
隨著我國經濟的迅速發(fā)展，但同時我們賴以生存的水環(huán)境也伴隨著污染處于越來越嚴重 的尷尬境地。芳香化合物是各造紙，染料，香料，農藥中不可缺少的成分之一，幾乎在上述 工業(yè)生產與應用的各個環(huán)節(jié)都涉及芳香化合物，尤其以印染廢水，造紙廢水，農藥廢水中的 含量為高。另一方面，由于該類化合物的化學性質的穩(wěn)定，在自然環(huán)境中難以被生物降解。 工業(yè)廢水中的芳香化合物多數為環(huán)境污染物，有些毒性高，甚至對人類有致癌作用，如果不 能及時防止和治理芳香化合物對水體的污染，勢必對水體中的生物與人類產生嚴重的危害。 近年來，尋找更加有效的低耗高效治理方法越發(fā)受到人們的重視。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種經濟有效、簡便易行的以零價鐵基材料為吸附劑來去除水體 中芳香類化合物的方法。我國鐵資源較豐富，零價鐵化學性質比較活潑，零價鐵基材料來源廣范，價格低廉。建 立用零價鐵基材料減少水體中芳香化合物的適當方法，對治理由芳香化合物所造成水體污染 具有廣闊應用前景。為達到上述目的，本專利技術釆用如下技術方案，其特征在于該方法以零價鐵基材料為吸附劑，具 體方法為a. 零價鐵基材料的酸洗活化；b. 把步驟a所得的經酸洗活化后的零價鐵基材料與含有芳香類化合物的水體充分接觸；所述的零價鐵基材料為至少一維尺寸為100 ran 1 cm，且其中含鐵元素的質量百分含量不低 于50%的無機材料。上述的零價鐵基材料為不規(guī)則形狀的屑狀、球狀、多孔球狀或棒狀。上述的零價鐵基材料的酸洗活化的具體方法為將零價鐵基材料置于濃度不超過0. 1 mol/L 的鹽酸、硝酸或硫酸或他們的混合溶液中，攪拌或振蕩，然后用去離子水洗至pH為5 8。 上述的使經酸洗活化后的零價鐵基材料與含有芳香化合物的水體充分接觸的方法為將零價鐵基材料浸沒在含有芳香類化合物的水體中，經充分攪拌或振蕩，使零價鐵基材料能充分 吸附水體中的零價鐵基材料；或者將含有芳香類化合物的水體通過裝有經酸洗活化的零價鐵 基材料的容器。本專利技術具有使用設備簡單、操作過程簡便省時經濟，較小二次污染的優(yōu)點。 附圖說明圖1為實施例一中零價鐵基材料去除水中苯乙酮的吸附曲線圖。 圖2為實施例二中零價鐵基材料去除水中2-萘乙醇的吸附曲線圖。圖3為實施例三中零價鐵基材料處理印刷材料廠排放的污水前后的色譜圖。其中曲線a 為該印刷材料廠排放污水處理前的色譜曲線，曲線b為該水樣采用零價鐵基材料處理后的色 譜曲線。圖4為實施例四中零價鐵基材料處理印刷材料廠排放的污水前后的色譜圖。其中曲線a 為該印刷材料廠排放污水處理前的色譜曲線，曲線b為該水樣采用含鎳零價鐵基無機材料處 理后的色譜曲線。 具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術作進一步說明。實例例一采用零價鐵基材料減少水中的苯乙酮(AP)在室溫條件下，將粒徑為40 ym的稱鐵粉5 g在濃度為l mmol/L的鹽酸中回流過夜， 用去離子水洗至pH為5,然后加入10 mL含苯乙酮濃度分別為100、 130、 170、 200、 300、 400、 500 mg/L的水樣,超聲振蕩10 ruin,靜止30 min。通過高效液相色譜分析采用零價鐵基材料 處理前后水樣中的苯乙酮，所得數據繪成吸附曲線，參見圖1。圖1表明水樣中苯乙酮濃度 小于300 mg/L時，所用零價鐵基材料對苯乙酮的吸附已達飽和。實施例二采用零價鐵基材料減少水中的2-萘乙醇(2-NE)在室溫條件下，將粒徑分別約為50 nni、 40 ix m和150 n m的稱鐵粉5 g在濃度為1 mmol/L 的鹽酸中回流過夜，用去離子水洗至pH為5，然后加入10 mL含2-萘乙醇濃度分別為100、 130、 170、 200、 300、 400、 500 mg/L的水樣，超聲振蕩10 min，靜止30 min。通過高效液 相色譜分析采用零價鐵基材料處理前后水樣中的2-萘乙醇。其中采用40um鐵粉所得數據繪 制成的吸附曲線，參見圖2。圖2表明水樣中2-萘乙醇濃度小于300mg/L時，所用零價鐵基 材料對2-萘乙醇的吸附已達飽和。實施例三采用零價鐵粉對某印刷材料廠排放污水的處理在室溫條件下，將粒徑為40ura的稱鐵粉l g在濃度為0.05 mol/L的硫酸中回流過夜，將酸洗活化后的鐵粉用去離子水洗至pH為8,置玻璃燒杯中，然后加入10 mL某印刷材料廠 排放污水,超聲振蕩10 min，靜止30 min。通過高效液相色譜分析采用零價鐵基材料處理前 后該污水水樣，所得色譜圖如圖3所示。已知該印刷材料廠排放污水中含有芳香化合物萘的 衍生物。圖3中曲線a為該印刷材料廠排放污水處理前的色譜曲線，曲線b為該水樣采用零 價鐵基材料處理后的色譜曲線。通過比較色譜曲線a與色譜曲線b可知此印刷材料廠排放污 水采用零價鐵基材料處理后水體中污染物含量已顯著降低。增加鐵粉用量并延長鐵粉與水樣 的接觸時間，將會進一步減少污染物含量。實施例四采用零價鐵基無機材料對某印刷材料廠排放污水的處理 采用組成含鐵約65%和鎳約35%的最大一維長度在0. 1 1 cm的無機片屑材料約4 g，在 保持其他實驗條件與實施例3基本相同的條件下，對10 mL某印刷材料廠排放污水進行處理。 通過高效液相色譜分析處理前后該污水水樣，所得色譜圖如圖4所示。已知該印刷材料廠排 放污水中含有芳香化合物萘的衍生物。圖4中曲線a為該印刷材料廠排放污水處理前的色譜 曲線，曲線b為該水樣采用含鎳零價鐵基無機材料處理后的色譜曲線。通過比較色譜曲線a 與色譜曲線b，可見此印刷材料廠排放污水采用含鎳零價鐵基無機材料處理后水體中污染物 含量有所降低。我們發(fā)現零價鐵基無機材料對減少水體中芳香化合物的效果與此類材料的比 表面積和含鐵量有關。權利要求1.，其特征在于該方法以零價鐵基材料為吸附劑，具體方法為a.零價鐵基材料的酸洗活化；b.把步驟a所得的經酸洗活化后的零價鐵基材料與含有芳香類化合物的水體充分接觸；所述的零價鐵基材料為至少一維尺寸為100nm～1cm，且其中含鐵元素的質量百分含量不低于50％的無機材料。2. 根據權利要求1所述的去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于所述的零價鐵基材料 為不規(guī)則形狀的屑狀、球狀、多孔球狀或棒狀。3. 根據權利要求1所述的去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于所述的零價鐵基材料 的酸洗活化的具體方法為將零價鐵基材料置于濃度不超過O. lmol/L的鹽酸、硝酸或硫 酸或他們的混合溶液中，攪拌或振蕩，然后用去離子水洗至pH為5 8。4. 根據權利要求1所述的去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于所述的使經酸洗活化 后的零價鐵基材料與含有芳香化合物的水體充分接觸的方法為將零價鐵基材料浸沒在含 有芳香類化合物的水體中，經充分攪拌或振蕩，使零價鐵基材料能充分吸附水體中的零價 鐵基材料；或者將含有芳香類化合物的水體通過裝有經酸洗活化的零價鐵基材料的容器。全文摘要本專利技術涉及一種采用零價鐵基材料去除水體中的芳香類化合物的方法。該方法所用的零價鐵基材料為三維尺寸中至少一維尺寸為100nm～1cm的含鐵元素質量不低于50％(w/w)無機材料。本專利技術方法的具體步驟包括(1)零價鐵基材料的酸洗活化，即把零價鐵本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種去除水體中芳香類化合物的方法，其特征在于該方法以零價鐵基材料為吸附劑，具體方法為：　ａ．零價鐵基材料的酸洗活化；　ｂ．把步驟ａ所得的經酸洗活化后的零價鐵基材料與含有芳香類化合物的水體充分接觸；所述的零價鐵基材料為至少一維尺寸為１００ｎｍ～１ｃｍ，且其中含鐵元素的質量百分含量不低于５０％的無機材料。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王田霖，秦麗軍，沈嬋虹，何海波，呂雋，
申請(專利權)人：王田霖，秦麗軍，沈嬋虹，何海波，呂雋，
類型：發(fā)明
國別省市：31