[發(fā)明專利]一種鉈污染河水的應(yīng)急處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110652001.4
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113354056A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳昌永;王盼新;宋玉棟;付麗亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C02F1/70
• 分類號(hào): C02F1/70;C02F1/72;C02F1/66;C02F1/52;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發(fā)明涉及一種鉈污染河水的應(yīng)急處理方法，在河道上修建間距為20m～2km的攔截壩，在攔截壩的泄水口投加氫氧化鈉、高錳酸鉀和還原劑。水中的鉈氧化和/或吸附后，可在攔截壩前和水流緩慢處沉淀去除。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，適用于應(yīng)急情況下河水鉈污染去除；可保證河水水質(zhì)安全。本發(fā)明應(yīng)用于鉈的應(yīng)急去除領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及河水中毒性很大的鉈的去除和控制技術(shù)，尤其是一種鉈污染河水的應(yīng)急處理方法。

背景技術(shù)

鉈(Tl)是一種劇毒的微量元素，對(duì)人體的毒性甚至要遠(yuǎn)高于鉛和汞，近似于砷，被美國環(huán)境保護(hù)署(USEPA)和歐洲水環(huán)境委員會(huì)列為優(yōu)先污染物。鉈在水中溶解度高，溶于水后，無色無味、不易察覺，可以通過飲水、食物、呼吸而進(jìn)入人體并富集起來，鉈的化合物具有誘變性、致癌性和致畸性，導(dǎo)致食道癌、肝癌、大腸癌等多種疾病的發(fā)生，使人類健康受到極大的威脅。據(jù)報(bào)道，兒童口服鉈鹽的平均致死劑量低至8mg kg^–1，成人的致死劑量范圍為10～15mg kg^–1。我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838－2002)集中式生活飲用水地表水源地鉈的限值為0.1μg/L。鉈是中國河流污染的一種新興元素，并可能隨著采礦、冶煉行業(yè)的發(fā)展，Tl及其化合物的生產(chǎn)和消費(fèi)的增加而繼續(xù)惡化，在未來20～30年，中國Tl污染可能會(huì)發(fā)生大爆發(fā)。

此外，由于現(xiàn)行的鉛、鋅、錫、銻、汞、硫酸、磷肥、鋼鐵等工業(yè)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中并沒有關(guān)于鉈的排放限值，因此這些行業(yè)的污水處理設(shè)施并沒有針對(duì)鉈的處理方法和處理設(shè)施。鉈與其他重金屬不同，常規(guī)處理方法(如氫氧化物沉淀法)對(duì)Tl的去除效率較低。當(dāng)這些行業(yè)的礦石原料含有鉈元素時(shí)，生產(chǎn)過程中釋放的鉈會(huì)有意或者無意地隨著工業(yè)廢水排放到受體河流中，污染河水。而近年來頻繁發(fā)生的采礦工業(yè)礦井水滲漏或冶煉工業(yè)的尾礦庫爆炸等事故，使得河流突發(fā)性重金屬污染時(shí)有發(fā)生。而重金屬鉈由于其毒性強(qiáng)，在集中式生活飲用水地表水源地鉈的限值(0.1μg/L)低，而河水具有流動(dòng)性，水質(zhì)復(fù)雜，因此河水中鉈的處理達(dá)標(biāo)非常困難，目前也并沒有關(guān)于河水中鉈污染去除方法的報(bào)道。

目前常用的水中除鉈工藝可以分為吸附法、沉淀法、溶劑萃取法、離子交換法等。溶劑萃取法和離子交換法不適用于河流等流動(dòng)水體中鉈的去除。吸附法除鉈由于其方便操作、易回收、成本低等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是最好的除鉈工藝之一。但是這些研究大多是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，目前并沒有成功應(yīng)用于實(shí)際水體中的除鉈吸附劑的相關(guān)報(bào)道。水中的鉈在較寬的pH范圍(0-14)內(nèi)都主要是以Tl⁺的形式存在，因此氫氧化物沉淀法很難將鉈從水中沉淀去除；在較高的pH條件(pH10)下，鉈可以通過生成Tl₂S固體從液相轉(zhuǎn)移到固相中，但是Tl₂S很難沉淀，而且過多的投加S^2-容易產(chǎn)生刺激性有毒氣體H₂S。

綜上所述，非常有必要研發(fā)一種可以經(jīng)濟(jì)有效、快速安全的鉈污染河水的處理技術(shù)。這種技術(shù)能將流動(dòng)河水中鉈濃度降低到限值(0.1μg/L)的以下，也可以指導(dǎo)事故狀態(tài)下突發(fā)性鉈污染河水中鉈的快速高效去除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的針對(duì)河水中鉈污染，尤其是事故狀態(tài)下突發(fā)性河水鉈污染，而提供一種經(jīng)濟(jì)有效、快速安全地的去除方法，達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838－2002)集中式生活飲用水地表水源地規(guī)定的鉈的標(biāo)準(zhǔn)，低于0.1μg/L。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種鉈污染河水的應(yīng)急處理方法，包括以下步驟：

在鉈污染河道上修建攔截壩，在攔截壩的泄水口處投加氫氧化鈉、高錳酸鉀和還原劑，利用產(chǎn)生的錳氧化物或者錳氫氧化物吸附沉淀去除鉈。

所述的還原劑包括硫化鈉、亞鐵鹽、硫代硫酸鈉；所述的亞鐵鹽包括硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵的一種或幾種。