[發明專利]一種水中微量鉈的去除方法

無效

• 申請號: 201410186418.6
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103922514A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 馬軍;皇甫小留;王雅安;路希鑫;江進;龐素艷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及水中微量鉈的去除方法。

背景技術

鉈是一種高度分散的稀有金屬元素，廣泛應用于化工、電子、醫藥、航天、高能物理和超導材料等行業，同時鉈又是一種生理毒性很強的元素。由于含鉈資源的不斷開發利用，鉈進入水環境的途徑日益擴大。因此，鉈成為水處理研究領域比較受關注的劇毒重金屬元素之一。鉈在自然界中主要以正一價形式存在，可通過消化道、皮膚接觸、漂塵煙霧的吸入進入人體，導致人體鉈中毒。鉈中毒會導致下肢麻木或疼痛、腰痛、脫發、失明、頭痛、精神不振、肌肉痛、手足顫動、走路不穩等，甚至導致染色體畸變、干擾DNA的合成，嚴重的鉈中毒可導致成為植物人。

基于鉈巨大的毒性，世界上許多國家對其都制定了嚴格的環境標準，我國《生活飲用水衛生規范》中也嚴格限制了這些有害重金屬在水中的最高濃度，即0.1μg/L。近年來，我國水環境中重金屬鉈的污染日益嚴重，如廣東省北江流域鉈污染，直接導致人的身體健康受到危害，嚴重威脅到公共衛生安全，產生較大的社會影響。因此，對于受重金屬鉈污染的水源進行應急處理顯得尤為重要，開發高效、便宜、使用方便的應急處理技術已經迫在眉睫。

目前，對于受鉈污染的水源，尚沒有成熟的處理技術，單純通過增加混凝劑的方法不能使鉈濃度達到《生活飲用水衛生標準》中規定的限制(0.1μg/L)；另外，利用石灰調節pH值的中和法不但操作繁瑣，而且能耗和成本較高。納米材料也逐漸成為水中重金屬去除的新興材料，具有很高的比表面積，能去除水中的重金屬，而工程納米材料在水處理中的成本非常高，而且存在使用后難回收和難分離的問題。

發明內容

本發明是要解決現有水中微量鉈的去除方法存在處理技術工藝復雜、運行成本高，無法達到《生活飲用水衛生標準》，而采用工程納米材料去除水中的重金屬存在使用后難回收和難分離的問題，而提供了一種水中微量鉈的去除方法。

一種水中微量鉈的去除方法，具體是按照以下步驟進行的：

一、向含微量鉈的水中投加高鐵酸鹽，然后在轉速為260r/min～350r/min下，反應1min～5min，得混合溶液；所述的高鐵酸鹽的投加量為1mg/L～25mg/L；

二、在轉速為150r/min～250r/min下，步驟一得到的混合溶液繼續攪拌吸附5min～10min，得到吸附后的混合溶液；

三、向吸附后的混合溶液中投加混凝劑，然后依次經過混凝、沉淀、過濾，即可去除水中微量鉈；所述的混凝劑的投加量為1mg/L～45mg/L。

本發明利用高鐵酸鹽強氧化性氧化一價鉈，生成容易去除的三價鉈；同時利用高鐵酸鹽還原生成三價鐵水解生成的納米鐵氧化物作為吸附劑，此吸附劑具有比表面積大、易于沉淀分離的特點，能夠有效吸附去除水中低濃度的鉈，能保證飲用水源中低濃度的鉈在水廠出水時達到國家《生活飲用水衛生標準》中規定的限制，即0.1μg/L。該工藝具有去除效率高、工藝簡單、操作靈活方便、不改變水廠原有處理工藝及運行成本低等優點，可用于水污染事件的應急處理。

本發明的有益效果是：本發明對鉈的去除效率達到90％以上，技術工藝簡單、運行成本低；實現了鉈的有效去除，飲用水達到《生活飲用水衛生標準》，即鉈低于0.1μg/L。

本發明用于一種水中微量鉈的去除方法。

附圖說明

圖1是實施例一的水中微量鉈的去除效果圖。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式所述的一種水中微量鉈的去除方法，具體是按照以下步驟進行的：

一、向含微量鉈的水中投加高鐵酸鹽，然后在轉速為260r/min～350r/min下，反應1min～5min，得混合溶液；所述的高鐵酸鹽的投加量為1mg/L～25mg/L；

二、在轉速為150r/min～250r/min下，步驟一得到的混合溶液繼續攪拌吸附5min～10min，得到吸附后的混合溶液；

三、向吸附后的混合溶液中投加混凝劑，然后依次經過混凝、沉淀、過濾，即可去除水中微量鉈；所述的混凝劑的投加量為1mg/L～45mg/L。

本實施方式步驟一中投加的高鐵酸鹽為高鐵酸鉀或高鐵酸鈉。本實施方式在高鐵酸鹽的選擇中，以不向水源水中引入其它的飲用水中限制的、有害的雜元素為準。

本實施方式步驟三中利用常規水處理工藝的混凝、沉淀、過濾。