一种去除地表水中低浓度Tl和Sb复合重金属污染的方法技术

一种去除地表水中低浓度Tl和Sb复合重金属污染的方法，它涉及一种饮用水净化处理方法，具体涉及一种去除地表水中低浓度Tl和Sb复合重金属污染的方法。本发明专利技术是要解决目前没有一种针对突发性Tl和Sb的复合重金属污染的水处理方法的技术问题，方法如下：调节原水pH值后向水体投加高锰酸盐复合药剂(PPC)和聚铁，经混凝沉淀，静置过滤后调节pH值后出水。当原水中Tl超标2到3倍，Sb超标3到4倍时，PPC投量在3mg/L以上，聚铁投量在40mg/L以上，Tl和Sb的去除率高达95％和90％，且本发明专利技术只投加化学药剂的方法，节省成本，操作方便，不必额外增加基建设施，可作为传统水厂针对铊和锑复合污染应急处理方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种饮用水净化处理方法，具体涉及。
技术介绍
近年来突发性重金属污染事件频繁发生。Tl的毒性大于Hg，Cd，Pb，Zn和Cu，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，环境中Tl对动物和人类环境产生巨大威胁。Tl来源于大气泄露，污水排放，含Tl丰富地区煤矿燃烧等。Tl对人体的危害主要是在细胞膜传质过程中和K+竞争，抑制线粒体磷酸氧化作用，影响亚铁血红素代谢。Sb不是人体必需元素，并且Sb及其化合物能与人体内巯基结合，干扰体内酶活性或破坏细胞内离子平衡使细胞缺氧而引起人体代谢紊乱。Sb的主要工业用途有灭火延迟添加剂，制陶等工业用途。现有去除水环境中Sb的有效方法有强化混凝、吸附等。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中Tl的限值为0.1 μ g/L, Sb的限值为5 μ g/L。国内关于饮用水源水珠江流域支流北江铊的污染新华社已于2010年报道过，关于饮用水源水中锑的污染在湖南西华山矿井附近也有所报道。因此，靠近Tl和Sb矿区的居民饮用水安全由于工业废水的排放存在潜在的突发性Tl和Sb的复合污染的风险，因此需寻求新的工艺条件作为应急方法。
技术实现思路
本专利技术是为解决目前没有一种针对突发性Tl和Sb的复合重金属污染的水处理方法的技术问题，而提供一种去除地表水中Tl和Sb复合重金属污染的方法。本专利技术的一种去除地表`水中低浓度Tl和Sb复合重金属污染的方法按以下步骤进行:一、调节原水pH值为5.5 6.5，然后以水体中高锰酸盐复合药剂质量浓度为不超过3mg/L或3mg/L 6mg/L向水体中加入高猛酸盐复合药剂,混合Imin 2min ;其中当水体中铊污染浓度在不超过0.2 μ g/L时，高锰酸盐复合药剂的投加量不超过3mg/L，当水体中铊污染浓度为0.2 μ g/L 0.3 μ g/L时，高锰酸盐复合药剂的投加量控制为3mg/L 6mg/L ；二、以水体中聚铁质量浓度为30mg/L 40mg/L或40mg/L 60mg/L向步骤一后的水体中加入聚铁，然后流入絮凝反应池，反应Imin 2min后,转入沉淀池,处理0.5h 2.5h ;其中当水体中锑污染浓度在不超过15 μ g/L时，聚铁的投加量为30mg/L 40mg/L，当水体中锑污染浓度为15 μ g/L 20 μ g/L时，聚铁的投加量为40mg/L 60mg/L ；三、将步骤二后的出水经砂滤过滤后调节pH值至6.5 8.5，出水。本专利技术针对靠近Tl和Sb矿区的居民饮用水水源潜在的突发性Tl和Sb的复合重金属污染问题，通过改变高锰酸盐复合药剂(PPC)和聚铁投加量来去除水源水中铊和锑的复合污染，本专利技术中聚铁对Sb3+和Sb5+的去除机理不同，表现为当pH低于5时，Fe以Fe (OH)2+和Fe (OH)2+的形态存在，随着pH的增大，Fe以Fe (OH) 4_的形态存在。在pH接近5时，Sb3+存在形态为中性(HSbO2)，Sb5+的存在形态为SbO3-,聚铁对三价锑的去除机理为吸附和协同沉淀，而对五价锑的去除机理为离子键吸附和协同沉淀。本专利技术中高锰酸盐复合药剂水解产物对Tl的去除机理主要为静电吸附，S -MnO2的零电荷点(pHzp。)在1.5和4.5之间，当原水PH均高于δ -MnO2的零电点，导致表面显负电性，通过静电吸附加强对Tl+的去除；Tl+和腐殖质(HAs)有微弱络合作用，腐殖质被水合氧化铁或水合氧化锰吸附，形成Tl-HAs-Mn02或Tl-HAs-HFO体系通过沉淀去除，加大PPC投加量将增加δ -MnO2表面吸附位，提高吸附容量，增大表面与污染物的接触机会，从而促进对水中重金属的吸附。当水源水中 Tl 超标 2 到 3 倍(0.2 μ g/L 0.3 μ g/L)，Sb 超标 3 到 4 倍(15 μ g/L 20 μ g/L)时，PPC投量控制在3mg/L以 上，聚铁投加量控制在40mg/L以上，混凝剂选为聚铁，在混凝前投加PPC，原水经混凝沉淀后，静置30min以上，然后通过滤池过滤，过滤出水适当调节pH保证出水重金属Tl和Sb的含量以及pH值满足生活饮用水卫生标准要求，且本专利技术只投加化学药剂的处理方式，节省成本，操作方便，不必额外增加基建设施，可作为传统水厂针对铊和锑复合污染应急处理方案。附图说明图1为实施例1 实施例6的处理后的出水中Sb含量检测的曲线图；其中为聚铁的投加量为30mg/L时出水中Sb含量检测的曲线，… …为聚铁的投加量为40mg/L时出水中Sb含量检测的曲线；图2为实施例1 实施例6的处理后的出水中Tl含量检测的曲线图；其中为聚铁的投加量为30mg/L时出水中Tl含量检测的曲线，… …为聚铁的投加量为40mg/L时出水中Tl含量检测的曲线；图3为实施例7 实施例12的处理后的出水中Sb含量检测的曲线图；其中为聚铁的投加量为40mg/L时出水中Sb含量检测的曲线，为聚铁的投加量为50mg/L时出水中Sb含量检测的曲线.图4为实施例7 实施例12的处理后的出水中Tl含量检测的曲线图；其中一_^为聚铁的投加量为40mg/L出水中Tl含量检测的曲线，为聚铁的投加量为50mg/L时出水中Tl含量检测的曲线。具体实施例方式本专利技术的技术方案不局限于以下具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一:本实施方式的按以下步骤进行:一、调节原水pH值为5.5 6.5，然后以水体中高锰酸盐复合药剂质量浓度为不超过3mg/L或3mg/L 6mg/L向水体中加入高猛酸盐复合药剂,混合Imin 2min ;其中当水体中铊污染浓度在不超过0.2 μ g/L时，高锰酸盐复合药剂的投加量不超过3mg/L，当水体中铊污染浓度为0.2 μ g/L 0.3 μ g/L时，高锰酸盐复合药剂的投加量控制为3mg/L 6mg/L ；二、以水体中聚铁质量浓度为30mg/L 40mg/L或40mg/L 60mg/L向步骤一后的水体中加入聚铁，然后流入絮凝反应池，反应Imin 2min后,转入沉淀池,处理0.5h 2.5h ;其中当水体中锑污染浓度在不超过15 μ g/L时，聚铁的投加量为30mg/L 40mg/L，当水体中锑污染浓度为15 μ g/L 20 μ g/L时，聚铁的投加量为40mg/L 60mg/L ；三、将步骤二后的出水经砂滤过滤后调节pH值至6.5 8.5，出水。本实施方式针对靠近Tl和Sb矿区的居民饮用水水源潜在的突发性Tl和Sb的复合重金属污染问题，通过改变高锰酸盐复合药剂(PPC)和聚铁投加量来去除水源水中铊和锑的复合污染，本实施方式中聚铁对Sb3+和Sb5+的去除机理不同，表现为当pH低于5时，Fe以Fe (OH) 2+和Fe (OH)2+的形态存在，随着pH的增大Fe以Fe (OH) 4_的形态存在。在pH接近5时，Sb3+存在形态为中性(HSbO2)，Sb5+的存在形态为SbO3-,聚铁对三价锑的去除机理为吸附和协同沉淀，而对五价锑的去除机理为离子键吸附和协同沉淀。本实施方式中高锰酸盐复合药剂水解产物对Tl的去除机理主要为静电吸附，S -MnO2的零电荷点(pHzp。)在1.5和4.5之间，当原水pH均高于δ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除地表水中低浓度Tl和Sb复合重金属污染的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、调节原水pH值为5.5～6.5，然后以水体中高锰酸盐复合药剂质量浓度为不超过3mg/L或3mg/L～6mg/L向水体中加入高锰酸盐复合药剂，混合1min～2min；其中当水体中铊污染浓度在不超过0.2μg/L时，高锰酸盐复合药剂的投加量不超过3mg/L，当水体中铊污染浓度为0.2μg/L～0.3μg/L时，高锰酸盐复合药剂的投加量控制为3mg/L～6mg/L；二、以水体中聚铁质量浓度为30mg/L～40mg/L或40mg/L～60mg/L向步骤一后的水体中加入聚铁，然后流入絮凝反应池，反应1min～2min后，转入沉淀池，处理0.5h～2.5h；其中当水体中锑污染浓度在不超过15μg/L时，聚铁的投加量为30mg/L～40mg/L，当水体中锑污染浓度为15μg/L～20μg/L时，聚铁的投加量为40mg/L～60mg/L；三、将步骤二后的出水经砂滤过滤后调节pH值至6.5～8.5，出水。

【技术特征摘要】
1.一种去除地表水中低浓度Tl和Sb复合重金属污染的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行: 一、调节原水pH值为5.5 6.5，然后以水体中高锰酸盐复合药剂质量浓度为不超过3mg/L或3mg/L 6mg/L向水体中加入高猛酸盐复合药剂,混合Imin 2min ;其中当水体中铊污染浓度在不超过0.2 μ g/L时，高锰酸盐复合药剂的投加量不超过3mg/L，当水体中铊污染浓度为0.2 μ g/L 0.3 μ g/L时，高锰酸盐复合药剂的投加量控制为3mg/L 6mg/L ； 二、以水体中聚铁质量浓度为30mg/L 40mg/L或40mg/L 60mg/L向步骤一后的水体中加入聚铁，然后流入絮凝反应池，反应Imin 2min后,转入沉淀池,处理0.5h 2.5h ;其中当水体中锑污染浓度在不超过15 μ g/L时，聚铁的投加量为30mg/L 40mg/L，当水体中锑污染浓度为15 μ g/L 20 μ g/L时，聚铁的投加量为40mg/L 60mg/L ； 三、将步骤二后的出水经砂滤过滤后调节pH值至6.5 8.5，出水。2.根据权利要求1所述的一种去除地表水中低浓度Tl和Sb复合重金属污染的方法，其特征在于步骤一中采用硝酸调节原水pH值为5.5 6.5。3.根据权利要求1或2所述的一种去除地表水中低浓度Tl和Sb复合重金属污染的方法，其特征在于步骤一中调节pH值至水体中pH值为5.7 6.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁恒，杜星，瞿芳术，蚁焕钿，何瀚涛，叶挺进，李圭白，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：