[发明专利]一种利用单过硫酸盐强化锰砂去除水中硒的方法

说明书

一种利用单过硫酸盐强化锰砂去除水中硒的方法，涉及水处理方法，解决了现有除硒技术存在处理方法复杂、运行成本高、易产生二次污染、难以进行大规模应用的问题。方法为：向待处理水中加入单过硫酸盐，将水引入装有锰砂的过滤床进行过滤，单过硫酸盐能够迅速将吸附在锰砂表面的四价硒氧化为六价硒，锰砂对六价硒的吸附容量是四价硒的5～10倍，强化了锰砂对硒的去除。本发明单过硫酸盐化学性质稳定，运输、储存方便，已被国家正式列入饮用水消毒剂产品目录，操作简单，不需要额外增加设备，可以在水厂进行大规模应用，剩余单过硫酸盐作为消毒剂对处理后水进行消毒处理，能够迅速将四价硒氧化为六价硒，除硒效率高，反应后不产生有毒有害副产物。

技术领域

本发明涉及饮用水处理领域，尤其涉及一种去除饮用水中硒的方法。

背景技术

硒是生态环境中重要的微量元素，也是人体必需微量元素。环境中硒过量会导致动植物机体产生疾病。事实上，对于脊椎动物来说，最佳的硒摄入量和可引起毒性效应的硒摄入量间的差别很小。高浓度的硒则会直接危害作物的生长发育，降低产量，导致动物胚胎畸形发育甚至死亡。基于硒的毒性和环境安全性，我国对生活饮用水中硒的浓度做了一定的限制，《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中规定硒浓度的限值为10μg/L。

目前，水体中硒的处理技术主要包括化学氧化还原法、吸附法、反渗透法、生物法等。吸附法对硒酸盐选择性差，当水中含有多种共存离子尤其是高浓度硫酸根时会严重干扰硒的吸附，去除率低，难以满足严格的水质标准。反渗透法具有除硒效率高，占地小的优点，适合处理小体积的特种含硒废水，存在高能耗，高成本的缺点，使其难以在水厂进行大规模应用。化学还原法除硒效果好，但需慎重选择环境友好的氧化剂和还原剂，避免产生二次污染。专利CN103922511B公开了一种水中微量硒的去除方法，利用高铁酸盐的强氧化性将四价硒氧化生成容易去除的六价硒，同时利用高铁酸盐还原生成的纳米铁氧化物作为吸附剂，吸附去除水中低浓度的硒。专利CN103153879A公开了使用化学氧化和生物还原去除硒的方法，向硒氰酸盐的废水中加入化学氧化剂，将其氧化为硒酸盐和亚硒酸盐，然后利用生物膜再将其还原为不溶解的零价硒，从废水中沉淀去除。专利CN101643289A公开了一种水体中微量硒的深度去除方法，利用载有纳米氧化铁复合树脂对水中的硒进行吸附。专利CN106365244A公开了一种悬浊液态含铁复合试剂及其制备方法和高效去除水中硒酸盐的方法，利用零价铁粉、水、过氧化氢和盐酸制备悬浊液态含铁复合试剂对硒酸盐进行吸附，然后进行固液分离。

综上所述，目前去除水中硒的方法存在处理技术复杂、运行成本高、易产生二次污染、难以进行大规模应用的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有除硒技术存在处理技术复杂、运行成本高、易产生二次污染、难以进行大规模应用的问题，而提供了一种利用单过硫酸盐强化锰砂去除水中硒的方法。

本发明的一种利用单过硫酸盐强化锰砂去除水中硒的方法，是通过以下步骤实现的：

一、向含硒的待处理水中加入单过硫酸盐，控制单过硫酸盐浓度为5～100mg/L；

二、将含有单过硫酸盐的待处理水引入装有锰砂的过滤床，进行过滤处理后，即完成利用单过硫酸盐强化锰砂去除水中硒的方法。

所述待处理水为地下水或地表水经混凝、沉淀处理后出水，流程见图1。

所述单过硫酸盐为单过硫酸钾、单过硫酸钠和单过硫酸铵中的一种或几种的混合物。

本发明的一种利用单过硫酸盐强化锰砂去除水中硒的方法的原理：单过硫酸盐(PMS，HSO5-)能够迅速将吸附在锰砂表面的四价硒(亚硒酸盐)氧化生成易于去除的六价硒(硒酸盐)，锰砂对六价硒的吸附容量是四价硒的5～10倍，单过硫酸盐强化了锰砂对水中硒的去除，达到除硒的目的，同时，剩余的单过硫酸盐还可以作为消毒剂对过滤后水进行消毒处理。