[发明专利]一种去除废水中金属铊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含铊废水处理技术领域，特别公开一种去除废水中金属铊的方法。

背景技术

近年以来，国家及政府日益认识到铊污染的危害，铊属于高毒类元素，具有蓄积性，为强烈的神经毒物，毒性高于铅和汞。相对而言，铊造成的环境污染问题没有像砷、镉、铅、汞等元素普遍，目前铊尚未纳入各级环保部门的监测范围，尤其在我国土壤、水等研究中常常被排斥在研究对象之外，而铊对哺乳动物的毒性远大于汞、铅、砷等，人的致死量仅为10～15mg/kg。铊可以由食物链、皮肤接触、飘尘烟雾进入人体，通过呼吸道、消化道和皮肤吸收，进入血液后分布于全身的组织器官，易透过血脑屏障，有致突变性、导致染色体畸变、干扰DNA的合成等危害。长期食用受铊污染的蔬菜瓜果或饮用受铊污染的水可以导致慢性铊中毒，慢性铊中毒主要表现为四肢疼痛、秃发和失明，慢性铊中毒的一个很大特点是早期难诊断，很容易被忽视，并且铊具有积聚性，往往滞后发病。

废水中铊离子含有量极少，并且传统化学沉淀方法难以对铊离子进行有效沉淀去除。铊在自然水体中一般以一价及其化合物的形式稳定存在，很难自然沉降。根据相关文献报道，废水中铊离子去除主要有吸附法、离子交换法、反渗透膜处理以及氧化混凝沉淀法等方法。比如，专利CN1067229A公开了一种沉淀处理含铊废水的方法，采用酸调废水的pH至2～5，然后用氧化剂(NaClO，H₂O₂，Br₂水、氯气)把废水中的一价铊氧化为三价铊，再加入共沉淀剂、氢氧根使铊沉淀，从而把废水中的铊去除掉，可使废水中含铊量降至0.05mg/L以下。虽然我国对于重金属铊没有相关的排放标准，但是若以美国饮用水水质标准中最高污染物水平的要求，上述专利方法处理后的出水铊含量不能满足要求。

专利CN102173517A公开了一种聚合物基纳米氧化锰深度净化水中微量铊的方法，其步骤为：将微量铊污染的水的pH值调节至5～8.5，过滤；将处理后的水通过装填有聚合物基纳米氧化锰的填料塔或滤床，使得水中铊被选择性吸附到该纳米复合材料上；当吸附出水中铊达到泄漏点时停止吸附，用HCl和Ca(NO₃)₂混合溶液作为脱附剂对聚合物基纳米氧化锰的填料进行脱附再生，再生后的填料可反复使用。该方法对水体中共存阳离子如Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、Si(IV)等浓度远高于铊时，仍能实现水中微量铊的深度处理与水质的安全控制，使水中铊含量从0.01-0.5mg/L降至0.1μg/L以下。但是该方法对于含铊废水的处理在投资成本及运行维护方便等方面存在不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含铊废水的处理方法，采用氧化、混凝沉淀，再联合吸附处理含铊量0.05mg/L以下的废水，既保证铊离子的去除效果，处理后的出水达到国家排放标准，又兼顾投资、运行成本和运行维护方便。

本发明提供一种去除废水中金属铊的方法，适用于处理含铊量0.05mg/L以下的废水，包括下述步骤：

步骤1，氧化：向含铊废水中添加强氧化剂，将废水中的一价铊离子氧化为三价铊离子；

步骤2，沉淀：添加碱液，调节pH值≥12；投入沉淀剂进行沉淀反应；

步骤3，混凝吸附：过滤后，调节滤液的pH为6-9，投入吸附剂进行混凝吸附反应。

较佳的，所述的强氧化剂为KMnO₄和H₂O₂，其物质的量配比n(KMnO₄):n(H₂O₂)＝1:4，其添加量配比为每1000mL废水添加0.5mL0.1M的KMnO₄溶液和2mL H₂O₂。。

较佳的，所述混凝剂为氢氧化钠，其添加量配比为每1000mL废水添加5mL 0.1M的氢氧化钠溶液，也即n(NaOH):V(废水)＝0.5mmol:1000mL。

较佳的，所述吸附剂为聚丙烯酰胺，优选分子量不少于10000、阳离子度为25％-35％的聚丙烯酰胺，其添加量配比为每1000mL废水添加0.05mol所述的l聚丙烯酰胺，也即n(聚丙烯酰胺):V(废水)＝0.05mol:1000mL。

为节约添加碱的物料消耗，优选的，步骤2中，调节pH值为12。

本发明的有益效果有：