[发明专利]一种去除硐坑水中铊的方法

说明书

一.技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其是涉及硐坑水的处理，具体地说是一种去除硐坑水中重金属铊的方法。

二.背景技术

铊(Tl)在自然界中的丰度很低，仅为0.75mg/kg，但其毒性远大于Hg、Cd、Pb和As，仅次于甲基汞。Tl及其化合物已被列入水体优先控制污染物黑名单和我国地表水环境质量标准(GB3838-2002)的监测指标体系。某些矿山在开采过程中将产生含铊硐坑水，若不经过处理而直接排放，则会影响下游流域水环境质量安全；若用于农田灌溉，则会影响农作物品质和人体健康。因此，对含铊硐坑水的治理是维护矿山生态安全的重要保障。

然而，废水中铊的处理方法目前尚不多见，美国环保署推荐的处理含铊废水的方法主要是利用活性氧化铝和离子交换法进行吸附分离，但处理成本高，在大量含铊硐坑水的处理过程中很难得到推广应用。国家知识产权局1992年12月23日授权公告了一种“含铊废水的处理方法”(公开号：CN 1067229A)的发明专利。该专利的主要技术特征是：含铊废水加酸调pH至2～5，再依次加入氧化剂(次氯酸钠/双氧水/溴水/氯气)、共沉淀剂和碱。该专利所披露的技术方案出水铊小于50ug/L，若用于含铊硐坑水处理则存在以下不足：(1)含铊硐坑水pH值常在6～8之间，因此，处理时需先用酸调节pH值，最终出水再用碱调节pH值，导致酸碱浪费、处理工艺复杂、流程长；(2)所选用的氧化剂其药剂成本比较高；(3)出水铊高于0.1ug/L，出水不符合地表水环境质量标准要求。国家知识产权局2011年6月29日公告了一种“铊污染原水的应急处理方法”(公开号：CN 102107969A)的发明专利。该专利的主要技术特征是：含铊废水依次加入高锰酸钾或高锰酸钾+次氯酸钠、臭氧、PAC。该专利所披露的技术方案出水铊小于0.1ug/L，但尚存在以下不足：(1)出水锰和色度易超标，易形成二次污染；(2)臭氧处理硐坑水，臭氧设备投资大、运行成本高。

因此，寻求一种操作简单、处理成本低，不引入有害杂质，适合含铊硐坑水的化学处理工艺具有重要的现实意义。

三.发明内容

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是先向含铊硐坑水中投加氧化剂漂白粉和混凝剂PFS/PAC/PAFS，在曝气或搅拌条件下将硐坑水中溶解态的一价铊氧化为三价铊并形成氢氧化铊沉淀物，然后再向反应液中投加絮凝剂PAM，利用絮凝剂的架桥、网捕作用使难沉淀的小颗粒变成易沉淀的大颗粒，最后借助固液分离装置进行固液分离，实现铊的高效去除。

本发明一种去除硐坑水中重金属铊的方法，具体包括以下步骤：

(1)氧化、混凝过程：向含铊硐坑水中投加漂白粉和PFS/PAC/PAFS等，并曝气或搅拌反应一段时间。为了达到最经济的处理效果，反应液pH值控制在7～9之间，漂白粉按50～100g/m3投加、PFS/PAC/PAFS按3～10g/m3投加，曝气或搅拌反应时间控制在30min以上。

(2)絮凝沉降过程：在曝气或搅拌条件下往上述反应液中投加PAM。为了达到良好的处理效果，PAM按0.1～1.5g/m3投加，絮凝沉降时间控制在60min以上，并将絮凝沉降后的沉淀物部分返回至上述反应液中。

(3)固液分离过程：将上述絮凝沉降后的上清液进行过滤，通过去除上清液中的悬浮物进一步降低出水铊的含量。过滤设备可选用砂滤器、纤维球过滤器、戈尔膜过滤器等。絮凝沉降后的底流和过滤产生的反冲洗水则通过板框压滤机进行压滤。

本发明的优点在于：

(1)采用常规药剂漂白粉作氧化剂，具有成本低、易购买、不会引入新的有害杂质等特点。

(2)处理工艺特别符合硐坑水水质特点，无需进行酸碱介质转化，避免了酸碱的投加，具有操作简单、处理工艺流程短的特点。

(3)针对硐坑水水质特点采用底流回流控制技术，并采用机械过滤设备对上清液进行深度除悬浮物，实现了高效除铊，确保了出水铊小于0.1ug/L。

四.附图说明

图1是本发明一种去除硐坑水中重金属铊的方法的工艺流程图。