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从液体介质中分离硒

在元素周期表中,硒排在硫的下方,因此可形成许多相同的化合物。硒是一种有趣的化合物,被归类为必需的营养物质,因此它出现在各种健康食品中,然而对于这种化合物的排放却有着严格的限制。硒可形成多达五种不同的氧化态。有些是阴离子,有些是中性离子,有些是阳离子。

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    Se

    Selenium

饮用水

 

根据说明,纳滤 (NF) 膜也可用于去除地下水中的硒。在一项实验室测试里,从圣华金河谷采集的水样中,95% 以上的硒都可被纳滤膜去除。与 Se4+(约 40%)相比,Se6+ 被优先去除 (99%)。然而,由于硒的主要种类是 Se6+,因此大部分硒都被去除。使用纳滤来净化的水比例将根据其化学成分而改变,但预计可达到 90% 以上。去除成本在 1000 加仑 1 美元或每英亩英尺 325 美元范围内。1

 
 
 
 
 
 
 
 
 

废水

 

如果硒被氧化,则会以阴离子硒酸盐 (SeO42-) 的形式存在,此时可通过阴离子交换树脂将其从溶液中去除。

AmberLyst™ A21 弱碱阴离子树脂可去除水中的弱酸,如硒酸盐。进水应呈弱酸性,pH 值为 2-5。这种弱碱阴离子树脂还可以去除碳酸等其他弱酸。

如果水流不是酸性的,则需要使用 AmberSep™ 21K XLT 树脂等强碱树脂。此时,树脂将去除所有阴离子和 Se。

对于有机物含量较高且容易导致表面结垢的水流,建议使用 AmberLite™ HPR9200 Cl 树脂。对于硫酸盐或氯化物含量较高的溶液,您可能需要使用 II 型阴离子交换剂 AmberLite™ HPR4100 Cl 树脂。

硒也以二氧化硒或水合亚硒酸盐的形式存在;SeO32- 或 HSeO3-。虽然亚硒酸盐是阴离子,但它是一种较弱的酸性,因此更难从溶液中去除。在某些情况下,可充分氧化硒来改善去除效果。

 
 
 
 
 
 
 
 
 

选择性除硒

 

使用负载金属氢氧化物的离子交换树脂可选择性除硒。这种方法在高盐流(如盐水)中特别有价值。2,3,4

硒也可通过负载含氧阴离子的螯合树脂选择性去除。5

 
 
 
 
 
 
 
 
 

参考文献

 

  1. Removal of Selenium from Contaminated Agricultural Drainage Water by Nanofiltration Membranes, Yousif Kharaka, Gill Ambats, Theresa Presser, and Roy A. Davis, US Geological Survey, Applied Geochemistry, Vol 11, No. 6. Pp. 797-802.
  2. "Method of purification of salt solution for electrolysis" by Oohara, C.; Matsuoka, T.; Kishi, T., and Okuno, T. of Chlorine Engineers Corp., Ltd. European Patent Application EP 0 987 221 A1 (1999).
  3. US Patent 4,415,677 "Removal of sulfate ions from brine using composite of polymeric zirconium hydrous oxide in macroporous matrix" by Lee, John M.; Bauman, William C. Assignee:The Dow Chemical Company (1983).
  4. US Patent 4,415,678 "Removal of sulfate ions from brine using amorphous polymeric zirconium oxide formed within a macroporous polymer matrix" by Lee, John M.; Bauman, William C. Assignee:The Dow Chemical Company (1983).
  5. “Removing selenium(IV) and arsenic(V) oxyanions with tailored chelating polymers” by Ramana, Anuradha; Sengupta, Arup K. ERM Inc., Exton, PA, USA.J. Environ.Eng.(N.Y.)(1992), 118(5), 755-75.