專利名稱：一種強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理工藝中去除重金屬的方法，尤其是一種強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法。
背景技術(shù)：
改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給水環(huán)境帶來了很大的壓力， 一些企業(yè)為了追求短期的經(jīng)濟(jì)利益違反環(huán)境保護(hù)法規(guī)，違規(guī)或違法操作造成了近年來我國水環(huán)境突發(fā)污染事故的頻繁發(fā)生。水污染事件以及世界各地區(qū)恐怖襲擊事件的頻繁發(fā)生給飲用水水源的水質(zhì)安全造成嚴(yán)重的威脅。統(tǒng)計表明我國水環(huán)境突發(fā)污染事件發(fā)生頻率和危害程度近年來都有上升的趨勢。飲用水水質(zhì)安全直接關(guān)系到公眾的身體健康，制約經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，影響社會的穩(wěn)定和長治久安。鉈(Tl)是一種稀散元素，以微量存在于鐵、鋅等硫化物礦中。在鉈的冶煉廠、火力發(fā)電廠以及各種含鉈材料、藥劑的制造過程中會有含鉈的廢氣、廢水、廢渣進(jìn)入環(huán)境。鉈一旦進(jìn)入飲用水水源，極易造成地域性慢性中毒。鉈可以通過飲用水和食物鏈進(jìn)入人體，其中鉈在人體的酶化反應(yīng)過程中可以置換鉀，并與酶產(chǎn)生很強(qiáng)的親和力，從而誘發(fā)Tl的毒害效應(yīng)。因此，有效預(yù)防和控制鉈對水環(huán)境的污染，尤其是飲用水的鉈污染，具有重要而積極的
眉、·
鉈及其化合物已被列入水體優(yōu)先控制污染物黑名單和我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)的監(jiān)測指標(biāo)體系。關(guān)于鉈的去除，國內(nèi)外研究以及水處理實踐資料較少，包括利用活性鋁凈化法、離子交換法和NaCl溶液來去除飲用水中的Tl ；用海綿吸附體等吸附劑、 氧化劑和堿性物質(zhì)(如石灰等)降低Tl的活動性，處理已被Tl污染的水體。而對飲用水廠如何對低鉈含量例如0. 1 0. 5 μ g/L的水進(jìn)行處理以使鉈含量降低到符合GB 5749-2006 《生活飲用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的更安全的范圍，尚沒有任何文獻(xiàn)報導(dǎo)或其他方式公開的可行方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，應(yīng)用該方法可將水中鉈含量降低到0. 1 μ g/L以下。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，包括依次進(jìn)行的如下步驟
Bi、將待處理飲用水的PH值調(diào)節(jié)至堿性，并且加入高錳酸鉀；
B2、加入可產(chǎn)生氯離子的化合物，同時加入聚合氯化鋁(PAC)混凝形成絮體顆粒；
B3、通過沉淀使絮體顆粒沉降后去除；
B4、通過砂濾進(jìn)一步凈化。其中步驟Bl中可以先將待處理飲用水的PH值調(diào)節(jié)至堿性再加高錳酸鉀，也可同時進(jìn)行，即一面調(diào)節(jié)水的PH值一面加高錳酸鉀氧化一價鉈離子。
優(yōu)選的，所述步驟Bl中，調(diào)節(jié)待處理飲用水的PH值選用氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、碳酸鈉(Na2CO3)、氫氧化鈣(Ca (OH)2)中的一種或幾種；所述步驟B2中，可產(chǎn)生氯離子的化合物選自氯化鈉(NaCl )、氯化鉀(KCl)、氯化鈣(CaCl2)、氯化鎂(MgCl2)、氯化鋇 (BaCl2)、氯化鋁(A1C13)、氯化鋅(ZnCl2)中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述步驟Bl中，調(diào)節(jié)待處理飲用水的PH值至8. 5 10。優(yōu)選的，所述步驟Bl中高錳酸鉀的加入量為每升水0. 2 lmg。優(yōu)選的，所述步驟B2中，可產(chǎn)生氯離子的化合物的加入量以氯離子計為每升水 2 10mg。優(yōu)選的，所述步驟B2中，聚合氯化鋁的加入量為每升水1 10mg。優(yōu)選的，所述待處理飲用水中鉈含量為0. 1 0. 5 μ g/L。優(yōu)選的，所述步驟Bl中加入高錳酸鉀后快速攪拌1 3min，所述快速攪拌優(yōu)選的攪拌速度為260 350rpm。優(yōu)選的，所述步驟B2中加入可產(chǎn)生氯離子的化合物、聚合氯化鋁后先快速攪拌再慢速攪拌，優(yōu)選的快速攪拌時間為0. 5 2min，慢速攪拌l(T20min。所述快速攪拌優(yōu)選的攪拌速度為260 350rpm，所述慢速攪拌優(yōu)選的攪拌速度為50 90rpm。優(yōu)選的，所述步驟B3中沉淀時間為15 60min。本發(fā)明有益的技術(shù)效果應(yīng)用本發(fā)明方法能夠有效地去除飲用水中的鉈，并使處理后水中鉈的濃度降低到0. ^g/L以下；本發(fā)明方法還可以很方便地與現(xiàn)有水處理工藝結(jié)合，運行費用低，具有很高的實用性。


圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖作詳細(xì)說明。參看圖1，本發(fā)明強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法為通過pH調(diào)節(jié)、高錳酸鉀氧化、氯離子配位絡(luò)合物強(qiáng)化PAC混凝的方法去除水中的鉈，具體包括幾個步驟
第一步，向待處理水中投加堿性物質(zhì)將PH值調(diào)節(jié)至堿性，優(yōu)選PH值為8 10，堿性物質(zhì)優(yōu)先從氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(K0H)、碳酸鈉(Na2C03)、氫氧化鈣(Ca (OH)2)中選用， 更優(yōu)選為氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣，可以單獨使用或幾種混合使用。然后投加高錳酸鉀 (KMnO4)，快速(260 350轉(zhuǎn)/分)攪拌1 3min，通過高錳酸鉀的氧化作用將水中的正一價鉈離子(Tl+)氧化為正三價鉈離子(Tl3+)，高錳酸鉀被還原為錳酸根離子(MnO42-),錳酸根離子水解反應(yīng)生成堿式氧化錳(MnO (OH)2),或稱為水合二氧化錳，是一種黑褐色沉淀。生成的正三價鉈離子(Tl3+)進(jìn)而與水中的氫氧根離子(0!Γ)反應(yīng)生成Tl (OH)3沉淀。反應(yīng)方程為
Tl+ + 2Mn04 Tl^ + 2Mn042"(l)
3MnO42- +3H20 ---> 2Mn04~ +MnO(OH)2 .丄 +40H"( 2 )
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，包括依次進(jìn)行的如下步驟Bi、將待處理飲用水的PH值調(diào)節(jié)至堿性，并且加入高錳酸鉀；B2、加入可產(chǎn)生氯離子的化合物，同時加入聚合氯化鋁混凝形成絮體顆粒；B3、通過沉淀使絮體顆粒沉降后去除；B4、通過砂濾進(jìn)一步凈化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于 所述步驟B1中，調(diào)節(jié)待處理飲用水的PH值選用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氫氧化鈣中的一種或幾種；所述步驟B2中可產(chǎn)生氯離子的化合物選自氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、 氯化鋇、氯化鋁、氯化鋅中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于 所述步驟Bl中，調(diào)節(jié)待處理飲用水的PH值至8. 5 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于所述步驟Bl中高錳酸鉀的加入量為每升水0. 2 lmg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于所述步驟B2中，可產(chǎn)生氯離子的化合物的加入量以氯離子計為每升水2 10mg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于所述步驟B2中，聚合氯化鋁的加入量為每升水1 10mg。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于所述待處理飲用水中鉈含量為0. 1 0. 5 μ g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于所述步驟Bl中加入高錳酸鉀后以沈0 350rpm的速度快速攪拌1 :3min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或8所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于所述步驟B2中加入可產(chǎn)生氯離子的化合物、聚合氯化鋁后先以260 350rpm的速度快速攪拌0. 5 2min，再以50 90rpm的速度慢速攪拌l(T20min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，其特征在于所述步驟B3中沉淀時間為15 60min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，包括依次進(jìn)行的如下步驟將待處理飲用水的pH值調(diào)節(jié)至堿性，并且加入高錳酸鉀使正一價鉈離子氧化為正三價鉈離子，進(jìn)而生成氫氧化鉈沉淀；加入可產(chǎn)生氯離子的化合物，使剩余游離的三價鉈離子形成氯化鉈配位絡(luò)合物，同時加入聚合氯化鋁混凝形成絮體顆粒，氫氧化鉈和氯化鉈配位絡(luò)合物轉(zhuǎn)移到絮體顆粒中；通過沉淀使絮體顆粒沉降后去除；通過砂濾進(jìn)一步凈化。應(yīng)用本發(fā)明方法能夠有效地去除飲用水中的鉈，并使處理后水中鉈的濃度降低到0.1μg/L以下；本發(fā)明方法還可以很方便地與現(xiàn)有水處理工藝結(jié)合，運行費用低，具有很高的實用性。
文檔編號C02F9/04GK102311190SQ20111023920
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者劉麗君, 尤作亮, 尹文超, 張金松, 王長平 申請人:深圳市水務(wù)(集團(tuán))有限公司