[發明專利]應對水中超標銻污染物的酸性化學沉淀飲用水處理方法

無效

• 申請號: 201110434091.6
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102515393A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張曉健;王建平;陳超;董玉蓮;陳誠;匡科;鄭筠;周琴;朱爭亮;黃順靜
• 申請（專利權）人: 清華大學;廣州市自來水公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/20
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 樓艮基

技術領域

本發明涉及一種處理水中超標銻金屬污染物的飲用水處理方法，尤其是開發應對水源突發性金屬污染的化學沉淀處理方法，屬于飲用水處理領域。

背景技術

銻是一種有毒有害金屬污染物，我國環境質量標準和飲用水衛生標準中均要求不得超過0.005mg/L。由于飲用水水源水質標準要求其中的污染物不得超過一定限值，因此飲用水處理通常并不需要對金屬污染物進行處理。但是當飲用水水源受到含有大量銻金屬污染物的污水污染時，城市供水企業就不得不面臨處理含有超標銻金屬污染物的難題。

目前飲用水行業通常采用的處理方法包括以下兩種：

1.加大混凝劑投加量

由于金屬離子自身的物理化學特性，這種作法對金屬污染物的去除效果有限，即使將混凝劑投加量提高一倍，對于銻金屬污染物的去除率一般也只能提高10～30％。

2.吸附法

活性炭、沸石等多孔介質對于水中的銻金屬污染物也有一定的吸附作用，但是吸附容量非常有限，要實現處理達標需要很高的投加量，因而在水處理行業中的應用很少。

發明內容

本發明的目的在于提供應對水中超標銻污染物的飲用水酸性化學沉淀處理方法，以實現在水源水突發金屬污染時，經濟、安全、高效確保城市供水行業正常供水，以解決目前的飲用水處理工藝無法應對水源水金屬污染物超標的情況。

本發明的特征之一在于：當飲用水源中五價銻超標時，依次采用以下步驟：

步驟(1)，在混凝工藝中，采用符合食品級要求的三價鐵鹽混凝劑，同時在線加入食品級的硫酸或鹽酸，使反應后的pH值小于5.5，采用的所述符合食品級要求的三價鐵鹽混凝劑以鐵計要在5mg/L以上，L為升；

步驟(2)，再在去除沉淀后過濾池的出水中，加符合食品級要求的氫氧化鈉或碳酸鈉或石灰，把pH值至6.5至8.5之間。

本發明的特征之二在于：當飲用水源中三價銻超標時或者五價銻超標同時含有三價銻時，依次采用以下步驟：

步驟(1)，在混凝工藝中，先投加符合食品級要求的氧化劑氯或二氧化氯或高錳酸鉀或臭氧把三價銻氧化為五價銻，并檢測混凝反應池出水中的氧化劑濃度，保持混凝工藝出水中仍有剩余的所述氧化劑；

步驟(2)，在混凝工藝中，在投加所述氧化劑之后，采用符合食品級要求的三價鐵鹽混凝劑，同時在線加入食品級的硫酸或鹽酸，使反應后的pH值小于5.5，采用的所述符合食品級要求的三價鐵鹽混凝劑以鐵計要在5mg/L以上，L為升；

步驟(3)，再在去除沉淀后過濾池的出水中，加符合食品級要求的氫氧化鈉或碳酸鈉或石灰，把pH值至6.5至8.5之間。

本發明提出的應對水中超標銻污染物的酸性化學沉淀飲用水處理方法，具有以下優點：

(1)已有實踐和試驗結果表明可以應對飲用水相關水質標準中規定的銻金屬污染物；

(2)可以應對水源水嚴重超標的銻污染物；

(3)設備、操作簡單，運行成本不高，不會影響自來水廠產水量，便于水廠應用；

(4)可高效、安全、經濟的實現水源水金屬污染物超標時的城市供水，也可應用于工業水處理。

本發明的運行效果：

實驗室配水試驗表明，在原水銻濃度超標約4倍的條件下，使用鐵鹽混凝劑，當調節pH值小于6時，五價銻的濃度有明顯降低，滿足0.005mg/L的飲用水水質標準(參見圖1)；而對三價銻沒有效果(參見圖2)。使用鋁鹽混凝劑，即使調節pH值，五價銻、三價銻的濃度都基本沒有變化，顯示鋁鹽混凝劑不能去除銻污染物(參見圖3、4)。對原水為三價銻的處理，應先使用氧化劑將三價銻氧化為五價銻，使用鐵鹽混凝劑，并設定混凝出水的pH值為5.5左右，以確保達標。

在廣東省某實際銻污染事件的應急供水工作中，采用該方法確保了出廠水銻濃度達標(參見表1)。檢測結果表明，在原水銻濃度超標近1倍的情況下，出廠水銻濃度僅為標準的30-50％左右，留有足夠的安全余量。

表1某水廠應急除銻運行情況表

附圖說明

圖1pH值對鐵鹽混凝劑去除五價銻污染物效果的影響(原水銻濃度0.0269mg/L，水質標準為0.005mg/L，三氯化鐵劑量5mg/L)。

圖2pH值對鐵鹽混凝劑去除三價銻污染物效果的影響(原水銻濃度0.0235mg/L，水質標準為0.005mg/L，三氯化鐵劑量5mg/L)。

圖3pH值對鋁鹽混凝劑去除五價銻污染物效果的影響(原水銻濃度0.0269mg/L，水質標準為0.005mg/L，聚合氯化鋁劑量5mg/L)。