[發(fā)明專利]一種利用亞硫酸鹽強化錳砂去除水中鉈的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711454726.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108383229A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜成春;李錦衛(wèi);龐素艷;董紫君;汪小雄
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 深圳權(quán)清知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44392
• 代理人: 王大為

一種利用亞硫酸鹽強化錳砂去除水中鉈的方法，涉及除鉈方法，解決了現(xiàn)有除鉈技術(shù)藥劑耗量大，處理成本高，氧化劑易泄漏，使用操作不方便的問題。本發(fā)明的除鉈方法：向含鉈水中加入亞硫酸鹽，將水引入裝有錳砂的過濾床，亞硫酸鹽在錳砂的催化作用下，被氧氣迅速氧化為硫酸根自由基，然后，硫酸根自由基將吸附在錳砂表面的一價鉈氧化為三價鉈，強化了錳砂對鉈的去除。本發(fā)明的優(yōu)點：亞硫酸鹽化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，運輸、儲存方便，價格便宜，且已被國家正式列入飲用水還原劑產(chǎn)品目錄，操作簡單，不需要額外增加設(shè)備，可以在水廠中進行大規(guī)模應(yīng)用，錳砂催化氧氣氧化亞硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基速度快，硫酸根自由基能夠迅速將一價鉈氧化為三價鉈，除鉈效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飲用水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種去除飲用水中鉈的方法。

背景技術(shù)

鉈是一種高度分散的稀有金屬元素，廣泛應(yīng)用于化工、電子、醫(yī)藥、航天、高能物理和超導(dǎo)材料等行業(yè)，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(fā)利用，鉈進入水環(huán)境的途徑日益擴大。因此，鉈成為水處理研究領(lǐng)域比較受關(guān)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，其毒性大于砷，可通過消化道、皮膚接觸、漂塵煙霧的吸入進入人體，導(dǎo)致人體鉈中毒。鉈中毒會導(dǎo)致下肢麻木或疼痛、腰痛、脫發(fā)、失明、頭痛、精神不振、肌肉痛、手足顫動、走路不穩(wěn)等，甚至導(dǎo)致染色體畸變、干擾DNA的合成，嚴重的鉈中毒可導(dǎo)致成為植物人。基于上述原因，我國對生活飲用水中鉈的濃度做了一定的限制，《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)中規(guī)定鉈濃度的限值為0.1μg/L。

近年來，我國水環(huán)境中鉈污染日益嚴重，如廣東省北江流域鉈(Tl⁺)污染，直接導(dǎo)致人的身體健康受到危害，嚴重威脅到公共衛(wèi)生安全，產(chǎn)生較大的社會影響。因此，對于受重金屬鉈污染的水源水進行處理顯得尤為重要，開發(fā)經(jīng)濟、高效、便捷的水處理技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。

專利CN102320700B公開了一種去除飲用水源水中鉈污染的方法，調(diào)pH值，采用高錳酸鉀為預(yù)氧化劑，使Tl⁺轉(zhuǎn)化為Tl³⁺，再加聚合氯化鋁，使Tl³⁺形成Tl(OH)₃沉淀，過濾即可去除。專利CN103693774B公開了一種同時去除原水中鎘和鉈的方法，在原水中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值至弱堿性，然后加入高錳酸鉀，再加入次氯酸鈉或液氯，在氧化反應(yīng)充分后的原水中加入石灰水，調(diào)節(jié)pH值，最后加入絮凝劑，進行絮凝沉淀，使原水中的鎘、鉈與氫氧化錳及氫氧化鐵膠體共沉淀去除。專利CN102303932A公開了一種二級氧化去除飲用水中微量鉈的方法，將待處理水pH值調(diào)節(jié)至堿性，加入高錳酸鉀，再加入氯氣、次氯酸或次氯酸鹽，同時加聚合氯化鋁混凝形成絮體顆粒，經(jīng)沉淀、石英砂過濾去除鉈。專利CN102311190A公開了一種強化常規(guī)水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，將待處理水pH值調(diào)節(jié)至堿性，加入高錳酸鉀使正一價鉈離子氧化為正三價鉈離子，生成氫氧化鉈沉淀，再加入可產(chǎn)生氯離子的化合物，使剩余游離的三價鉈離子形成氯化鉈配位絡(luò)合物，同時加入聚合氯化鋁混凝形成絮體顆粒，氫氧化鉈和氯化鉈配位絡(luò)合物轉(zhuǎn)移到絮體顆粒中，通過沉淀、砂濾去除鉈。專利CN104528985A公開了一種去除廢水中金屬鉈的方法，向含鉈廢水中添加強氧化劑KMnO₄和H₂O₂，將廢水中的一價鉈離子氧化為三價鉈離子，添加堿液，進行混凝、吸附、沉淀、過濾后除鉈。專利CN104773878A公開了一種去除污水中微量鉈的方法，通過加入硫酸亞鐵和雙氧水將廢水中的一價鉈(Tl⁺)氧化成三價鉈(Tl³⁺)，然后加入石灰，使得水中的三價鐵(Fe³⁺)水解成絮狀氫氧化鐵，再加入電廠爐灰和聚合硫酸鋁溶液，使氫氧化鐵、氫氧化鉈吸附在爐灰去除。專利CN103058417A公開了一種水源地飲用水突發(fā)性鉈污染的應(yīng)急處理方法，向污染原水中投加氧化鈣，調(diào)節(jié)pH至堿性，然后加入次氯酸鈉，再加入混凝劑三氯化鐵，過濾后得到飲用水。專利CN103922514A公開了一種水中微量鉈的去除方法，向含微量鉈的水中投加高鐵酸鹽，將水中的一價鉈氧化成三價鉈，然后投加混凝劑，經(jīng)過混凝、沉淀、過濾，即可去除鉈。專利CN102145948B公開了一種原位產(chǎn)生納米二氧化錳吸附除Tl⁺和/或Cd²⁺的水處理方法，向含Tl⁺和/或Cd²⁺的水中投加高錳酸鹽和硫代硫酸鈉，原位產(chǎn)生納米二氧化錳吸附劑，吸附水中Tl⁺和Cd²⁺，然后加入混凝劑，進行混凝、沉淀、過濾即可去除水中的Tl⁺和Cd²⁺。專利CN102145947B公開了一種原位產(chǎn)生納米鐵錳氧化物除Tl⁺和/或Cd²⁺的水處理方法，向含Tl⁺和/或Cd²⁺的水中投加高錳酸鹽和亞鐵鹽，反應(yīng)原位產(chǎn)生納米氫氧化鐵和二氧化錳復(fù)合吸附劑，吸附水中Tl⁺和Cd²⁺，然后加入混凝劑，進行混凝、沉淀、過濾即可去除水中的Tl⁺和Cd²⁺。