锆改性蒙脱石作为除砷吸附剂的应用方法 技术领域 本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种将锆改性蒙脱石作为除砷吸附剂的应用方法。
背景技术 砷的化合物是具有剧烈毒性的化学物质，含砷水作为饮用水具有致癌作用。然而天然岩石的风化渗漏、采矿及大量工业污染物的排放难免导致砷污染，水质除砷已引起世界范围内的广泛关注。目前用于水质除砷的技术主要是混凝沉淀技术和吸附技术。混凝沉淀技术相对较为成熟，但会产生大量化学污泥，这些污泥的处理和处置相对困难。在吸附技术中，目前采用的吸附剂主要为活性氧化铝和活性炭等，这些吸附剂存在着价格昂贵、吸附容量低或者吸附剂溶出等问题。
发明内容 本发明是将以天然无害且价格低廉的蒙脱石矿物为原料、采用锆盐改性制备的材料作为水质除砷的吸附剂，该吸附剂清洁无害，耐酸碱，用于除砷可用碱液再生。其主要技术内容为：将锆改性蒙脱石作为吸附剂用于去除水中砷的阴离子，将待处理水样调节至中性及偏酸性可提高除砷能力，增加钙镁离子浓度可显著提高该吸附剂吸附处理效果，吸附后的吸附剂采用氢氧化钠(NaOH)溶液进行再生。
具体实施方法 改性蒙脱石制备及其应用方法如下：
1.改性蒙脱石制备方法
1)钠基蒙脱石制备方法(以钠基蒙脱石为原料省去此步骤)
将蒙脱石矿粉碎研磨过200目筛，取过筛样品配制固含量为15％蒙脱石矿浆，按碳酸钠与蒙脱石质量比为4∶100向矿浆中加入4％碳酸钠溶液，搅拌30分钟后稀释到矿浆浓度为4％，静置沉降24小时，提取上层悬浮液烘干、研磨过200目筛，得精制钠基蒙脱石。
2)锆改性蒙脱石制备方法
①取精制钠基蒙脱石5克，加水500毫升搅拌30分钟，静置12小时，得钠基蒙脱石矿浆；
②配制0.1M氧氯化锆溶液，静置24小时，得改性剂备用；
③向钠基蒙脱石矿浆中以2mL/min的速度滴加改性剂，加完搅拌24小时；
④将上述混合液离心，去上清液，沉淀物用蒸馏水反复洗涤至无氯离子，90℃烘干，研磨过200目筛，得锆改性蒙脱石。
2.除砷方法
静态除砷方法：取一定体积某种浓度的含砷水，如水样碱性，则调节pH值至中性或弱酸性，按改性蒙脱石与水中砷质量比为50∶1投加改性蒙脱石，搅拌2小时，静置沉降，上清液为被处理含砷水。水中钙镁离子可显著提高吸附处理效果，如原水中存在钙镁离子或投加适量钙镁的可溶性盐类，可减少吸附剂投加量。
动态除砷方法：取粒径为30目-100目吸附剂填充于内径为1cm地吸附柱内，柱内吸附层高5cm。将待处理含砷水从柱顶部匀速加入柱内，待底部出水含砷超过允许出水浓度则停止进水，将吸附剂再生后重新装填运行。
除砷实例1(静态)
取50mL含五价砷(As(V))20mg/L、钙离子(Ca2+)2.5mg/L、pH＝6.3的待处理水样，投加锆改性蒙脱石50mg，在25℃条件下以200r/min的转速振荡2小时，离心取上清液测定As(V)含量为1mg/L，吸附去除率达95％。
除砷实例2(动态)
将含五价砷(As(V))20mg/L、钙离子(Ca2+)10mg/L、pH＝6.3的待处理水样以0.7mL/min的流速连续通过内径1cm、吸附层高5cm的吸附柱，流出水样820毫升，出水含砷量仍未超过0.01mg/L，可作为安全饮用水。
3.吸附剂再生方法
将吸附分离后的吸附剂放入0.2M氢氧化钠溶液，每克吸附剂的氢氧化钠溶液用量为30mL，混合液搅拌2小时，离心分离，再生吸附剂用少量蒸馏水洗涤二次，烘干研磨过200目筛，重复利用。