农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂及其制备和去除方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114700045A(43)申请公布日2022.07.05(21)申请号202210246783.6C02F1/28(2006.01)(22)申请日2022.03.14C02F101/10(2006.01)(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号申请人浙江正峰生态环境工程有限公司(72)发明人梅宇超梁永超唐先进劳千峰孙逸萍樊小平肖卓熙高子翔姜义舜朱蕴灵(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师傅朝栋张法高(51)Int.Cl.B01J20/24(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂及其制备和去除方法(57)摘要本发明公开了一种农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂及其制备和去除方法，制备方法包括：以偏硅酸钠和铁盐为原料，采用化学水解法制备得到掺硅水铁矿，洗涤除杂后干燥粉碎，再添加壳聚糖粘结成型，得到农田污染灌溉水中镉砷去除的颗粒状吸附剂。本发明的吸附剂可用于实际镉砷污染农田灌溉水的去除，其砷的最大吸附容量可达40mg/g以上，镉的最大吸附容量可达60mg/g以上，每吨污染灌溉水只需投放1kg左右，能够实现在污染农田灌溉水中镉砷的吸附。本发明具有成本低廉，便于回收再利用，施用方便，安全环保等特点。CN114700045ACN114700045A权利要求书1/1页1.一种农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂的制备方法，其特征在于，具体如下：以偏硅酸钠和铁盐为原料，采用化学水解法制备得到掺硅水铁矿悬浮液，洗涤除杂后干燥粉碎，得到掺硅水铁矿粉末；再添加壳聚糖粘结成型，得到农田污染灌溉水中镉砷去除的颗粒状吸附剂。2.根据权利要求1所述农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述铁盐为氯化铁或硝酸铁。3.根据权利要求1所述农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述掺硅水铁矿悬浮液中硅铁摩尔比为1‑5:5。4.根据权利要求1所述农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述掺硅水铁矿悬浮液的制备方法具体如下：将浓度均为0.2mol/L的偏硅酸钠溶液和铁盐溶液混合，得到第一混合溶液；将所述第一混合溶液调节pH至7.0‑8.0，在充分搅拌调节下反应30‑40分钟，得到红褐色水铁矿胶体悬浮液，即掺硅水铁矿悬浮液。5.根据权利要求1所述农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述洗涤除杂的过程具体如下；首先将掺硅水铁矿悬浮液于3500rpm转速下离心分离，去除上清液后，向所得沉淀中加入去离子水并于120rpm条件下震荡洗涤若干次，接着将所得产物于透析袋中透析至电导率降至10μs/cm以下。6.根据权利要求1所述农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述干燥方法采用烘箱干燥或者冷冻干燥机冷冻干燥。7.根据权利要求1所述农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述添加壳聚糖粘结成型的具体过程如下：按照固液比1:50加入壳聚糖粉末和1.5％的乙酸溶液，常温下搅拌使壳聚糖完全溶解于乙酸溶液，得到第二混合溶液；随后按照壳聚糖：掺硅水铁矿粉末为1:5的质量比例，向所述第二混合溶液中添加掺硅水铁矿粉末，混合均匀后得到第三混合溶液；吸取所述第三混合溶液滴加至1mol/L氢氧化钠溶液中，以生成掺硅水铁矿壳聚糖颗粒，洗涤过滤烘干后，得到颗粒状吸附剂。8.一种根据权利要求1～7任一所述制备方法得到的用于农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂。9.一种利用权利要求8所述吸附剂对农田污染灌溉水中镉砷的去除方法，其特征在于，按照农田污染灌溉水中每100μg/L的镉含量、1000μg/L的砷含量投加0.1‑0.5g/L的吸附剂的比例，向待处理的农田污染灌溉水中投加吸附剂，以实现对农田污染灌溉水体镉砷的去除。10.根据权利要求9所述对农田污染灌溉水中镉砷的去除方法，其特征在于，所述待处理的农田污染灌溉水中，pH为5.5‑7.5，镉含量为5‑250μg/L，砷含量为50‑2500μg/L。2CN114700045A说明书1/4页农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂及其制备和去除方法技术领域[0001]本发明属于水污染处理技术领域，更具体地，涉及一种农田污染灌溉水中镉砷去除的吸附剂及其制备和去除方法。背景技术[0002]农田土壤中的镉砷污染大部分来源于灌溉水，镉砷污染主要为人为因素导致，主要来源于采矿和冶炼过程、工业废弃物、制革废水及纺织厂废水和生活垃圾等。污染土壤中大多数重金属可移动且容易被植物和土壤吸收利用，因此在水体中处理镉砷的成本理论上远小于土壤。重金属通过灌溉水流经农田土壤中威胁粮食安