[发明专利]应对水中超标锑污染物的酸性化学沉淀饮用水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理水中超标锑金属污染物的饮用水处理方法，尤其是开发应对水源突发性金属污染的化学沉淀处理方法，属于饮用水处理领域。

背景技术

锑是一种有毒有害金属污染物，我国环境质量标准和饮用水卫生标准中均要求不得超过0.005mg/L。由于饮用水水源水质标准要求其中的污染物不得超过一定限值，因此饮用水处理通常并不需要对金属污染物进行处理。但是当饮用水水源受到含有大量锑金属污染物的污水污染时，城市供水企业就不得不面临处理含有超标锑金属污染物的难题。

目前饮用水行业通常采用的处理方法包括以下两种：

1.加大混凝剂投加量

由于金属离子自身的物理化学特性，这种作法对金属污染物的去除效果有限，即使将混凝剂投加量提高一倍，对于锑金属污染物的去除率一般也只能提高10～30％。

2.吸附法

活性炭、沸石等多孔介质对于水中的锑金属污染物也有一定的吸附作用，但是吸附容量非常有限，要实现处理达标需要很高的投加量，因而在水处理行业中的应用很少。

发明内容

本发明的目的在于提供应对水中超标锑污染物的饮用水酸性化学沉淀处理方法，以实现在水源水突发金属污染时，经济、安全、高效确保城市供水行业正常供水，以解决目前的饮用水处理工艺无法应对水源水金属污染物超标的情况。

本发明的特征之一在于：当饮用水源中五价锑超标时，依次采用以下步骤：

步骤(1)，在混凝工艺中，采用符合食品级要求的三价铁盐混凝剂，同时在线加入食品级的硫酸或盐酸，使反应后的pH值小于5.5，采用的所述符合食品级要求的三价铁盐混凝剂以铁计要在5mg/L以上，L为升；

步骤(2)，再在去除沉淀后过滤池的出水中，加符合食品级要求的氢氧化钠或碳酸钠或石灰，把pH值至6.5至8.5之间。

本发明的特征之二在于：当饮用水源中三价锑超标时或者五价锑超标同时含有三价锑时，依次采用以下步骤：

步骤(1)，在混凝工艺中，先投加符合食品级要求的氧化剂氯或二氧化氯或高锰酸钾或臭氧把三价锑氧化为五价锑，并检测混凝反应池出水中的氧化剂浓度，保持混凝工艺出水中仍有剩余的所述氧化剂；

步骤(2)，在混凝工艺中，在投加所述氧化剂之后，采用符合食品级要求的三价铁盐混凝剂，同时在线加入食品级的硫酸或盐酸，使反应后的pH值小于5.5，采用的所述符合食品级要求的三价铁盐混凝剂以铁计要在5mg/L以上，L为升；

步骤(3)，再在去除沉淀后过滤池的出水中，加符合食品级要求的氢氧化钠或碳酸钠或石灰，把pH值至6.5至8.5之间。

本发明提出的应对水中超标锑污染物的酸性化学沉淀饮用水处理方法，具有以下优点：

(1)已有实践和试验结果表明可以应对饮用水相关水质标准中规定的锑金属污染物；

(2)可以应对水源水严重超标的锑污染物；

(3)设备、操作简单，运行成本不高，不会影响自来水厂产水量，便于水厂应用；

(4)可高效、安全、经济的实现水源水金属污染物超标时的城市供水，也可应用于工业水处理。

本发明的运行效果：

实验室配水试验表明，在原水锑浓度超标约4倍的条件下，使用铁盐混凝剂，当调节pH值小于6时，五价锑的浓度有明显降低，满足0.005mg/L的饮用水水质标准(参见图1)；而对三价锑没有效果(参见图2)。使用铝盐混凝剂，即使调节pH值，五价锑、三价锑的浓度都基本没有变化，显示铝盐混凝剂不能去除锑污染物(参见图3、4)。对原水为三价锑的处理，应先使用氧化剂将三价锑氧化为五价锑，使用铁盐混凝剂，并设定混凝出水的pH值为5.5左右，以确保达标。

在广东省某实际锑污染事件的应急供水工作中，采用该方法确保了出厂水锑浓度达标(参见表1)。检测结果表明，在原水锑浓度超标近1倍的情况下，出厂水锑浓度仅为标准的30-50％左右，留有足够的安全余量。

表1某水厂应急除锑运行情况表

附图说明

图1pH值对铁盐混凝剂去除五价锑污染物效果的影响(原水锑浓度0.0269mg/L，水质标准为0.005mg/L，三氯化铁剂量5mg/L)。

图2pH值对铁盐混凝剂去除三价锑污染物效果的影响(原水锑浓度0.0235mg/L，水质标准为0.005mg/L，三氯化铁剂量5mg/L)。

图3pH值对铝盐混凝剂去除五价锑污染物效果的影响(原水锑浓度0.0269mg/L，水质标准为0.005mg/L，聚合氯化铝剂量5mg/L)。