申请日2019.08.29
公开(公告)日2019.11.22
IPC分类号C02F1/28; B01J20/28; B01J20/30; B01J20/06; C02F101/12
摘要
本发明公开了一种银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，一种银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，将硝酸银溶液和碱液混合反应产生白色絮状沉淀，再加入氨水至白色絮状沉淀完全溶解得到银氨溶液;往银氨溶液中加入多孔陶粒，再加入醛类化合物，经水浴加热反应后得到银附载多孔陶粒;将其加至低浓度碘废水中，再加入硝酸反应即可，所述碘废水中碘的浓度不高于0.3mg/L。本发明以多孔氧化锆陶粒为基质，通过一系列反应形成一层附载银膜，将其用于医疗碘废水处理，对131I离子有良好的选择吸附性，且吸附后的材料可通过简单的高温烧结重生，可实现循环利用。
权利要求书
1.一种银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：将硝酸银溶液和碱液混合反应产生白色絮状沉淀，再加入氨水至白色絮状沉淀完全溶解得到银氨溶液;往银氨溶液中加入多孔陶粒，再加入醛类化合物，经水浴加热反应后得到银附载多孔陶粒;将其加至低浓度碘废水中，再加入硝酸反应即可，所述碘废水中碘的浓度不高于0.3mg/L。
2.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述硝酸银溶液的质量分数为2～5wt%，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种，碱的浓度为0.8～1mol/L;硝酸银溶液和碱液的体积比为1：1～2：1。
3.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述氨水的质量分数为2～5wt%，加入氨水至pH为9～10。
4.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述银氨溶液的浓度为0.03～0.05mol/L，银氨溶液与多孔陶粒的体积质量比5～7.5mL/g。
5.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述醛类化合物选自葡萄糖、乙醛中的至少一种，浓度为0.02～0.03mol/L。
6.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述硝酸的浓度为0.05-0.15mol/L，加入量为银的物质的量的1.2-1.5倍。
7.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述多孔陶粒为孔径40～50nm的氧化锆多孔陶粒，制备过程为：将氧化锆粉碎后与造孔剂、助熔剂、粘合剂、水按质量比65：5：10：5：15混合均匀，放入成球机中制成直径1cm球粒，将球粒自然干燥、温养、烘干处理至含水率降低到30%以下后于空气环境下烧制即得氧化锆陶粒多孔陶粒。
8.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述银附载多孔陶粒中，其中银的质量百分比为5.2～5.5wt%。
9.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述银附载多孔陶粒的加入量为90-100g银附载多孔陶粒/L碘废水。
10.根据权利要求1所述的银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，其特征在于：所述银附载多孔陶粒加至低浓度碘废水中，处理完成后，过滤分离，于600～650℃烧结即可再生循环利用。
说明书
一种银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用
技术领域
本发明涉及一种银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，属于水处理材料制备的技术领域。
技术背景
131I是元素碘的一种放射性同位素，是β衰变核素，发射β射线和γ射线。131I的半衰期为8.02天，是一种高毒性核素，对人体的有效半减期为7.6天。131I在放射性工作场所空气中和露天水源中的最大容许浓度分别为0.33和22Bq/L。
在核医学方面，131I应用最广泛且产生放射性废水量最大，是造成放射性碘污染环境和对生物体造成伤害的主要来源之一。医疗放射性碘废水具有水量少、放射性、同位素含量低以及水中主要放射性同位素半衰期短等显著特点，一般采用PVC防腐容器和衰变池对该废水进行预处理，使其自然衰变，然后再进入综合处理系统处理。
一般含放射性碘废水处理具体工艺有：化学沉淀法、吸附法、生物矿化法和隔板推移式医用放射性处理池等，低活性废水处理常用稀释法、混凝沉淀法、离子交换法、生物处理法;高活性废水处理常用贮存法、蒸发法等。
目前我国核医疗体系中多采用衰变池法处理放射性废水，使其在池中衰变完毕失去放射性后同普通污水一起处理。近年来，甲状腺疾病发病率急速攀升，这使含碘放射性废水大幅增加，原有衰变池的容量和水力停留时间已不满足需求，以致造成环境污染。
发明内容
为解决现有技术中的缺点，本发明的目的是在于提供了一种银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，本发明以多孔氧化锆陶粒为基质，通过一系列反应形成一层附载银膜，将其用于医疗碘废水处理，对131I离子有良好的选择吸附性，且吸附后的材料可通过简单的高温烧结重生，可实现循环利用。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种银附载多孔陶粒吸附材料在处理低浓度碘废水中的应用，将硝酸银溶液和碱液混合反应产生白色絮状沉淀，再加入氨水至白色絮状沉淀完全溶解得到银氨溶液;往银氨溶液中加入多孔陶粒，再加入醛类化合物，经水浴加热反应后得到银附载多孔陶粒;将其加至低浓度碘废水中，再加入硝酸反应即可，所述碘废水中碘的浓度不高于0.3mg/L。
优选的，所述硝酸银溶液的质量分数为2～5wt%，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种，碱的浓度为0.8～1mol/L;硝酸银溶液和碱液的体积比为1：1～2：1。
优选的，所述氨水的质量分数为2～5wt%，加入氨水至pH为9～10。
优选的，所述银氨溶液的浓度为0.03～0.05mol/L，银氨溶液与多孔陶粒的体积质量比5～7.5mL/g。
优选的，所述醛类化合物选自葡萄糖、乙醛中的至少一种，浓度为0.02～0.03mol/L。
优选的，所述硝酸的浓度为0.05-0.15mol/L，加入量为银的物质的量的1.2-1.5倍。
优选的，所述多孔陶粒为孔径40～50nm的氧化锆多孔陶粒，制备过程为：将氧化锆粉碎后与造孔剂、助熔剂、粘合剂、水按质量比65：5：10：5：15混合均匀，放入成球机中制成直径1cm球粒，将球粒自然干燥、温养、烘干处理至含水率降低到30%以下后于空气环境下烧制即得氧化锆陶粒多孔陶粒。
更优选的，所述造孔剂为淀粉，淀粉价廉易得并且具有可生物降解、可再生、分解产物对环境无污染等优点;助熔剂为钠盐，可降低烧制温度，促进玻璃化作用;粘合剂为钠盐和/或水玻璃，耐酸碱、耐高温、粘结力强，可增强载体物理性能。
优选的，所述银附载多孔陶粒中，其中银的质量百分比为5.2～5.5wt%。
优选的，所述银附载多孔陶粒的加入量为90-100g银附载多孔陶粒/L碘废水。
优选的，所述银附载多孔陶粒加至低浓度碘废水中，处理完成后，过滤分离，于600～650℃烧结即可再生循环利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明的银附载多孔陶粒特别适用于处理浓度不高于0.3mg/L的低浓度放射性碘废水，其对碘离子的去除率均在90%以上。
(2)本发明的银附载多孔陶粒用于处理放射性碘废水后，经简单的高温烧结，使吸附质与吸附剂分离，回收碘化银的同时且不会破坏陶粒的结构，回收后的陶粒经再负载银，可重复利用。（发明人吴晓燕;刘相粉;陈洁;李永亮）
