本发明专利技术涉及一种从水中去除含氧阴离子的方法，即，借助包括至少一种阴离子交换剂与至少一种含氧阴离子特效吸附剂的过滤器安排来从具有高比例的硅酸盐的水以及水溶液中去除含氧阴离子的方法、并且涉及用于这个目的的一种过滤器安排。本发明专利技术从水中去除含氧阴离子的方法对于初级处理并且对于待去除的含氧阴离子的去除，使待净化的水通过至少一种类型Ｉ或类型ＩＩ的弱或强碱性阴离子交换剂，该阴离子交换剂通过一个次级盐水循环连接到至少一种含氧阴离子选择性吸附剂上，并且该待净化的水并不与该含氧阴离子选择性吸附剂直接接触。
【技术实现步骤摘要】
从水中去除含氧阴离子的制作方法从水中去除含氧阴离子本专利技术涉及用于借助至少一种阴离子交换剂与至少一种含氧阴离子特效吸附剂 的组合、以及用于这个目的的一种装置或过滤器安排来从具有高比例的硅酸盐(硅酸根) 的水以及水溶液中去除含氧阴离子的方法。本专利技术的背景下的含氧阴离子具有化学式XnOm_、XnOm2 > XnOm3 > 15又0 ；或 H2XnOm2 ,其中η表示整数1、2、3或4，m表示整数3、4、6、7或13而X表示一个金属 系列As、Sb、Bi、Se、Cr、U。根据本专利技术，术语含氧阴离子优选表示化学式XOm2_、 XOm3 > HXOm HXOm2 ,其中m表示整数3或4并且X表示由As、Sb、Se、Bi、 Cr、U组成的系列的一种金属。根据本专利技术，术语含氧阴离子特别优选地表示处于氧化 态的砷(III)和(V)的、处于氧化态的锑(III)和(V)的、作为铬酸根的铬的、作为铋酸 根的铋的、作为硒酸根的硒的含氧阴离子。根据本专利技术，这些含氧阴离子非常特别优选 是H2AsOp H2SbO4 > HAsO广、HSbO广、AsO43 > SbO4^ 这些含氧阴离子特别优选 是H2AsOp HAsO:、AsO广。将具体地根据本专利技术被去除的如以上提到的砷的含氧阴 离子，在下文中也简称为砷。在近几十年来已经相当大地提高了对饮用水的纯度要求。众多国家的卫生局已 经发展了对于水中重金属浓度的限制。这适用于多种上述含氧阴离子，但是具体适用于 砷、硒、锑或铬的那些。在一定的条件下，例如砷的化合物可以从岩石中提取出并由此进入地下水。在 天然水体中，砷以含三价和五价砷的氧化的化合物的形式出现。发现在天然水体中在pH 值占主导是主要出现种类H3As03、H2As(V、HAsOf、HAsO广。除铬、锑和硒化合物之外，容易被吸收的As化合物是高度有毒和致癌的。然 而，由矿山开采进入地下水中的铋对健康也是不安全的。在美国、印度、孟加拉、中国 以及还有南美洲的很多地区，在某些情况下地下水中出现非常高浓度的砷。现在许多的医学研究显示，在长时间暴露于高的砷污染中的人由于慢性砷中毒 可能导致病理性皮肤变化(过度角化症)和不同类型的肿瘤。在医学研究的基础上，世界卫生组织WHO在1992年推荐了全世界饮用水中砷 的极限为10yg/l。在许多欧洲国家和美国，这个值仍被超过。在德国，从1996起已经遵守IOyg/ 1 ；在EU国家从2003年起并且在USA从2006起10 μ g/1的极限已经是可适用的。离子交换剂以各种方式用于净化生水、废水和水性处理液流。离子交换剂还 适用于去除含氧阴离子，例如砷酸根。因此，例如，R.Kunin和J.Meyers在Journal of American Chemical Society, B 和 69，page 2874 及后面(1947)中描述了使用具有伯、仲 和叔胺基团的离子交换剂对阴离子例如象砷酸根的交换。尽管常规的阴离子交换剂吸收砷，但是它们由于它们仅仅低的选择性而具有短 的使用寿命，并且因此在它们单独被使用时是不经济的或者并不由再生而产生大量的含 盐废水。DE 102006051116A1披露了一种过滤器安排，它在进水与填充有二氧化锰的过滤器之间的法向流动通道中包括一种常规设计的交换剂。在下游区域中，在填充有二氧 化锰的催化过滤器后面安排一种将水脱酸的基于方解石的过滤器。除了常规的阴离子交换剂之外，然而现在还存在所谓的杂合离子交换剂，它们 表示一种包括阴离子交换剂和金属氧化物材料和/或金属氢氧化物材料的复合材料。与 纯粹包含无机材料的颗粒相比，这些杂合离子交换剂具有大大更高的机械稳定性以及再 生的可能性的优点。在 WO 2004/110623A1、EP 1495800A2 或 EP_A 1568660A1 中描述 了杂合离子交换剂的实例。杂合离子交换剂与纯无机的吸附剂两者都不仅结合砷而且还有磷酸根和硅酸 盐。如果饮用水中硅酸盐的浓度大大高于50mg/l，则砷被这些吸附剂类型的吸收大大受 损。在用于得到饮用水的从地下水吸附砷的过程中作为竞争效应的硅酸盐 共吸附问题是在2005年4月19-20日德国莱比锡的会议“Arsen 2005-Sanierung vonArsen-Kontaminationen in Boden, Grund-und Oberflachenwassern [Arsenic 2005-Clean-up of arsenic contaminations in soils, groundwater and surface waters]” 上 W.Driehaus, GEH Wasserchemie GmbH&Co KG 的演讲的主题。在还使用离子交换剂的情况下，这种硅酸盐的竞争效应起了作用并且妨碍了关 于砷的水净化。因此目的是开发一种在借助离子交换剂用于水的净化的含氧阴离子吸附中补偿 硅酸盐的竞争的方法或装置。该目的得以实现是通过、并且本专利技术因此涉及一种用于从含硅酸盐的水中 吸附含氧阴离子的方法，其特征在于，对于初级处理并且对于待去除的含氧阴离子的去 除，使待净化的水通过至少一种类型I或类型II的中度碱性或强碱性的阴离子交换剂，该 交换剂通过次级盐水循环与至少一种含氧阴离子选择性吸附剂连接，并且待净化的水并 不进入与该含氧阴离子选择性吸附剂的接触中。然而，本专利技术还涉及一种根据附图说明图1从含硅酸盐的水中去除含氧阴离子的过滤器 装置，其特征在于，待净化的水流经过滤器单元Cl中的至少一种阴离子交换剂，该过滤 器单元通过该过滤器单元Cl前的一个阀门Vl以及该过滤器单元Cl后的另一个阀门V2 而与一个闭合的次级盐水循环连接，该次级盐水循环包括该过滤器单元C2中的至少一种 含氧阴离子选择性吸附剂，该次级盐水循环是用一个泵P操作并且待净化的水不与该含 氧阴离子选择性吸附剂直接接触。在一个优选实施方案中，这种用于从含硅酸盐的水中去除含氧阴离子的过滤器 安排还具有一个用于盐水的储存罐Tl，如图2所示。在本专利技术的另一个优选实施方案中，该次级盐水循环是逆流操作，用于将该阴 离子交换剂装入过滤器单元Cl中(图2中用箭头表示)。在图1和2中，另外的含义如下A =具有一个比例硅酸盐的含有含氧阴离子的水，并且B =没有了含氧阴离子的净化水。出乎意料地，在根据本专利技术的过滤器安排中根据本专利技术的方法产生了没有含氧 阴离子的水，优选是饮用水，而硅酸盐没有造成实际的含氧阴离子吸附剂变得过早地耗尽。该含氧阴离子吸附剂的孔隙的沾污，特别是在使用一种金属掺杂的离子交换剂 时以及因此整个树脂层的结块得以防止。该装置和方法可以在待净化的水中所有的硅酸盐浓度下使用，优选在> 50mg/ 升的硅酸盐浓度下。优选地净化了具有50至150mg/l SiO2的硅酸盐含量的水，特别优选的是具有75 至100mg/l SiO2的硅酸盐含量。因此本专利技术还涉及一种包含至少一种阴离子交换剂以及至少一种含氧阴离子选 择性吸附剂的过滤器安排的用途，它们通过一个次级盐水循环而彼此连接，用于将含氧 阴离子从含硅酸盐的水中选择性地分离出而该待净化的含硅酸盐的水不与该含氧阴离子 选择性吸附剂直接接触。在本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于从含硅酸盐的水中吸附含氧阴离子的方法，其特征在于，对于初级处理并且对于待去除的含氧阴离子的去除，使待净化的水通过至少一种类型Ⅰ或类型Ⅱ的弱或强碱性阴离子交换剂，该阴离子交换剂通过一个次级盐水循环连接到至少一种含氧阴离子选择性吸附剂上，并且该待净化的水并不与该含氧阴离子选择性吸附剂直接接触。
【技术特征摘要】
US 2009-9-8 12/555,2611.用于从含硅酸盐的水中吸附含氧阴离子的方法，其特征在于，对于初级处理并且 对于待去除的含氧阴离子的去除，使待净化的水通过至少一种类型I或类型II的弱或强碱 性阴离子交换剂，该阴离子交换剂通过一个次级盐水循环连接到至少一种含氧阴离子选 择性吸附剂上，并且该待净化的水并不与该含氧阴离子选择性吸附剂直接接触。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该待净化的含硅酸盐的水是地下水、来自 工厂或矿石开采的废水或地表水或山间水的水体。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用含有伯或仲、叔和/或季氨甲 基、二甲氨基、三甲基铵、二甲基羟乙基铵、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、 二甲基氨基丙胺、三甲基氨基丙胺、二甲基羟乙基丙胺基团的阴离子交换有机材料作为 类型I或类型II的弱或强碱性阴离子交换剂。4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于该类型I的弱或强碱性阴离子交换剂 或类型II的弱或强碱性阴离子交换剂具有一种单分散的珠粒大小分布。5.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于从该含硅酸盐的水中去除具有化学式 XnOm、XnOm2 > XnOm3 > !^力或H2XnOnT的含氧阴离子，其中η表示整数1、2、3或 4，m表示整数3、4、6、7或13并且X表示由As、Sb、Bi、Se、Cr、U组成的系列中 的一种金属。6.根据权利要求1至5所述的方法，其特征在于，将由金属氧化物、金属氢氧化物、 金属氧化物/氢氧化物掺杂的离子交换剂或杂合交换剂组成的系列中的至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡诺伊曼，赖因霍尔德克利佩尔，延斯施托尔，西尔维娅布鲁尔，西格林德特罗科维斯基，布里吉特胡齐克雷特，周维鑫，菲尔法图拉，托尼德科拉，
申请(专利权)人：朗盛德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE
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