[發明專利]一種利用單過硫酸鹽強化錳砂去除水中鉈的方法

在審

• 申請號: 201711456337.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108083505A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 龐素艷;周丹丹;陳雷;白莉;江進
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 賈澤純

一種利用單過硫酸鹽強化錳砂去除水中鉈的方法，涉及水處理方法，解決了現有除鉈技術存在藥劑耗量大，處理成本高，氧化劑易泄漏，使用操作不方便的問題。本發明水處理方法：向待處理水中加入單過硫酸鹽，將水引入裝有錳砂的過濾床進行過濾，單過硫酸鹽能夠迅速將吸附在錳砂表面的一價鉈(Tl+)氧化為三價鉈(Tl3+)，錳砂對三價鉈的吸附容量是一價鉈的5～10倍，強化了錳砂對鉈的去除。本發明單過硫酸鹽化學性質穩定，運輸、儲存方便，操作簡單，不需要額外增加設備，可以在水廠進行大規模應用，能夠迅速將一價鉈氧化為三價鉈，除鉈效率高，剩余單過硫酸鹽作為消毒劑還可以對過濾后水進行消毒處理，不產生有毒有害副產物。

技術領域

本發明涉及飲用水處理領域，尤其涉及一種去除飲用水中鉈的方法。

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，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?；谏鲜鲈颍覈鴮ι铒嬘盟秀B的濃度做了一定的限制，《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)中規定鉈濃度的限值為0.1μg/L。

近年來，我國水環境中鉈污染日益嚴重，如廣東省北江流域鉈(Tl+)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水進行處理顯得尤為重要，開發經濟、高效、便捷的水處理技術已經迫在眉睫。

專利CN102320700B公開了一種去除飲用水源水中鉈污染的方法，調pH值，采用高錳酸鉀為預氧化劑，使Tl+轉化為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，調節pH值至弱堿性，然后加入高錳酸鉀，再加入次氯酸鈉或液氯，在氧化反應充分后的原水中加入石灰水，調節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值調節至堿性，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，經沉淀、石英砂過濾去除鉈。專利CN102311190A公開了一種強化常規水處理工藝去除飲用水中鉈的方法，將待處理水pH值調節至堿性，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合物轉移到絮體顆粒中，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性鉈污染的應急處理方法，向污染原水中投加氧化鈣，調節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，經過混凝、沉淀、過濾，即可去除鉈。專利CN102145948B公開了一種原位產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，反應原位產生納米氫氧化鐵和二氧化錳復合吸附劑，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+。