[发明专利]一种同时去除原水中镉和铊的方法有效
申请号: | 201310609199.3 | 申请日: | 2013-11-27 |
公开(公告)号: | CN103693774A | 公开(公告)日: | 2014-04-02 |
发明(设计)人: | 张金松;刘丽君;王长平;尤作亮 | 申请(专利权)人: | 深圳市水务(集团)有限公司 |
主分类号: | C02F9/04 | 分类号: | C02F9/04;C02F101/20 |
代理公司: | 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248 | 代理人: | 胡玉 |
地址: | 518000 广东省深圳市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 同时 去除 水中 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种城市供水水源受到污染时水厂的应急处理方法,尤其涉及一种当水源同时受到重金属镉和铊污染时的能同时去除镉和铊的方法。
背景技术
近几年来,我国饮用水源频繁发生重金属污染事件,尤以镉污染发生最频繁。由于在自然界中存在镉和铊共生的现象,在水源发生镉污染的同时,往往会伴随铊污染的出现。镉对人体健康的危害极大,过量摄入后会对肾脏产生不可逆的损伤甚至导致肾小管细胞坏死;镉会影响骨骼的钙代谢从而导致骨质疏松和软骨病,即日本曾经发生的著名的“痛痛病”;同时,镉还会对生殖系统产生损害,影响儿童的智力发育;镉还是国际癌症中心(IARC)确认的致癌物质。我国饮用水标准中镉的限值为5μg/L,在受污染的水源水中超标倍数可能达到10倍以上。铊是自然界中分散稀有的金属,由于金属冶炼过程中被富集和排放而污染环境,铊的毒性极高,曾被广泛用作杀虫剂和灭鼠药,对神经系统和消化系统均有损害,因此,我国饮用水标准中铊的限制为0.1μg/L。由于这两种重金属污染毒性高,发生频繁,研究建立简便、高效的水厂应急处理方法迫在眉睫。
目前对于同时去除原水中的铊和镉污染未见报道,关于分别去除镉和铊的技术有一些研究报道。文献中镉的去除主要采用氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。铊去除的报道比较多,包括高锰酸钾氧化碱性沉淀法;高锰酸钾+次氯酸钠+臭氧氧化法;三氯化铁氧化,聚合氯化铝混凝沉淀,以及关于吸附去除铊的材料研究等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单的同时去除原水中镉和铊的方法,包括以下几个步骤:
步骤A:在原水加入氢氧化钠,调节pH值至弱碱性,然后加入高锰酸钾0.3~0.8mg/L;
步骤B: 加入次氯酸钠或液氯,投加浓度以有效氯计为0.5~2.5mg/L,
步骤C:在氧化反应充分后的原水中加入石灰水,调节pH值至8.5~9.0;
步骤D:加入絮凝剂,絮凝反应10~20分钟后,沉淀至少0.5小时,使原水中的镉、铊与氢氧化锰及氢氧化铁胶体共沉淀去除,沉淀后水的pH值降低至7.0~8.5以内;
步骤E:沉淀后的原水经过石英砂过滤。
本发明采用以上技术特征,其优点在于,步骤A的作用是使大部分镉离子转化为氢氧化镉,大部分二价铊离子先氧化为三价铊离子后,在弱碱性条件下沉淀为氢氧化铊;步骤B使二价铊进一步氧化成为三价铊,并沉淀为氢氧化铊;步骤C和步骤D,使原水中的镉、铊与氢氧化锰及氢氧化铁胶体共沉淀去除,沉淀后水的pH值降低至7.0~8.5以内;步骤E:沉淀后的原水经过石英砂过滤,进一步去除镉和铊的氢氧化物。
优选的,所述步骤A中,反应时间为至少5分钟,pH值为8.0至8.5。
优选的,所述步骤B中,反应时间至少为3分钟。
优选的,所述步骤C中,石灰水的加入量为以氧化钙计,为10~30mg/L,pH控制在8.5-9.0之间。
优选的,步骤D,所述絮凝剂采用聚合硫酸铁,加入量以铁元素计,为3~10mg/L。
本发明还提供了一种同时去除原水中镉和铊的工艺方法,采用该方法的装置包括依次设置的原水取水口、混合池、絮凝池、沉淀池、砂滤池和清水池,所述方法包括以下几个步骤:
步骤A′: 在所述原水取水口的原水管道投加氢氧化钠,调节pH 于8.0~8.5之间;
步骤B′:于氢氧化钠投加点稍后的原水管道投加高锰酸钾,投加量控制在0.4~0.8mg/L,并通过监测控制沉淀池出水的高锰酸钾浓度在0.2mg/L以下;
步骤C′: 于所述混合池中投加次氯酸钠,投加量控制在1.5~2.5mg/L,并通过监测控制沉淀池出水余氯在1.0mg/L以下;
步骤D′:于所述絮凝池中投加石灰水,为以氧化钙计,投加量为25~30mg/L;
步骤E′:于所述絮凝池中投加聚合硫酸铁,以铁元素计,投加量为3.0-10.0 mg/L,并控制pH值在7.5~8.5之间;
步骤F′:在沉淀池中进行沉淀;
步骤G′:在砂滤池中过滤。
本发明还提供了另外一种同时去除原水中镉和铊的工艺方法,适用于没有设置混合池的简易水厂。采用该方法的装置包括依次设置的原水取水口、絮凝池、沉淀池、砂滤池和清水池,方法包括以下几个步骤:
1)在取水口的原水管道投加氢氧化钠,投加量控制在进厂原水pH 在8.0~8.5之间;
2)在水厂絮凝池进口处投加高锰酸钾,投加量控制在0.4mg/L,并通过监测控制沉淀池出水的高锰酸钾浓度在0.2mg/L以下;
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