[发明专利]一种铊污染河水的应急处理方法

说明书

本发明涉及一种铊污染河水的应急处理方法，在河道上修建间距为20m～2km的拦截坝，在拦截坝的泄水口投加氢氧化钠、高锰酸钾和还原剂。水中的铊氧化和/或吸附后，可在拦截坝前和水流缓慢处沉淀去除。本发明操作简单，适用于应急情况下河水铊污染去除；可保证河水水质安全。本发明应用于铊的应急去除领域。

技术领域

本发明涉及河水中毒性很大的铊的去除和控制技术，尤其是一种铊污染河水的应急处理方法。

背景技术

铊(Tl)是一种剧毒的微量元素，对人体的毒性甚至要远高于铅和汞，近似于砷，被美国环境保护署(USEPA)和欧洲水环境委员会列为优先污染物。铊在水中溶解度高，溶于水后，无色无味、不易察觉，可以通过饮水、食物、呼吸而进入人体并富集起来，铊的化合物具有诱变性、致癌性和致畸性，导致食道癌、肝癌、大肠癌等多种疾病的发生，使人类健康受到极大的威胁。据报道，儿童口服铊盐的平均致死剂量低至8mg kg^–1，成人的致死剂量范围为10～15mg kg^–1。我国《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)集中式生活饮用水地表水源地铊的限值为0.1μg/L。铊是中国河流污染的一种新兴元素，并可能随着采矿、冶炼行业的发展，Tl及其化合物的生产和消费的增加而继续恶化，在未来20～30年，中国Tl污染可能会发生大爆发。

此外，由于现行的铅、锌、锡、锑、汞、硫酸、磷肥、钢铁等工业的污染物排放标准中并没有关于铊的排放限值，因此这些行业的污水处理设施并没有针对铊的处理方法和处理设施。铊与其他重金属不同，常规处理方法(如氢氧化物沉淀法)对Tl的去除效率较低。当这些行业的矿石原料含有铊元素时，生产过程中释放的铊会有意或者无意地随着工业废水排放到受体河流中，污染河水。而近年来频繁发生的采矿工业矿井水渗漏或冶炼工业的尾矿库爆炸等事故，使得河流突发性重金属污染时有发生。而重金属铊由于其毒性强，在集中式生活饮用水地表水源地铊的限值(0.1μg/L)低，而河水具有流动性，水质复杂，因此河水中铊的处理达标非常困难，目前也并没有关于河水中铊污染去除方法的报道。

目前常用的水中除铊工艺可以分为吸附法、沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法等。溶剂萃取法和离子交换法不适用于河流等流动水体中铊的去除。吸附法除铊由于其方便操作、易回收、成本低等优势，被认为是最好的除铊工艺之一。但是这些研究大多是实验室规模，目前并没有成功应用于实际水体中的除铊吸附剂的相关报道。水中的铊在较宽的pH范围(0-14)内都主要是以Tl⁺的形式存在，因此氢氧化物沉淀法很难将铊从水中沉淀去除；在较高的pH条件(pH10)下，铊可以通过生成Tl₂S固体从液相转移到固相中，但是Tl₂S很难沉淀，而且过多的投加S^2-容易产生刺激性有毒气体H₂S。

综上所述，非常有必要研发一种可以经济有效、快速安全的铊污染河水的处理技术。这种技术能将流动河水中铊浓度降低到限值(0.1μg/L)的以下，也可以指导事故状态下突发性铊污染河水中铊的快速高效去除。

发明内容

本发明的目的针对河水中铊污染，尤其是事故状态下突发性河水铊污染，而提供一种经济有效、快速安全地的去除方法，达到《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)集中式生活饮用水地表水源地规定的铊的标准，低于0.1μg/L。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种铊污染河水的应急处理方法，包括以下步骤：

在铊污染河道上修建拦截坝，在拦截坝的泄水口处投加氢氧化钠、高锰酸钾和还原剂，利用产生的锰氧化物或者锰氢氧化物吸附沉淀去除铊。

所述的还原剂包括硫化钠、亚铁盐、硫代硫酸钠；所述的亚铁盐包括硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁的一种或几种。