申请日2016.08.16
公开(公告)日2016.11.09
IPC分类号C02F9/04; C02F1/72; C02F101/20
摘要
本发明涉及一种废水中铊的去除方法，可用于含铊废水中铊的去除，属于环保技术领域。本方法是先在充分搅拌的条件下，将还原剂加入废水中，使其中的三价铊还原为一价铊，再将亚铁氰化钾溶液和过量的三氯化铁溶液充分混合，得到普鲁士蓝、三氯化铁和水的混合物，然后将这种混合物加入上述废水中，之后加入铁系混凝剂溶液，搅拌后再固液分离，将固相中的铊从水体分离，铊被从废水中去除。本方法具有除铊成本低、除铊过程简单、不会产生二次污染等特点，很适合于COD较高的含铊废水的除铊处理。
权利要求书
1.一种去除废水中铊的方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)、在充分搅拌的条件下，将亚硫酸钠溶液加入废水中，并废水的调节pH值;
(2)、亚铁氰化钾溶液和过量的三氯化铁溶液充分混合，得到普鲁士蓝、三氯化铁和水的混合物，再将这种混合物加入上述废水中，充分搅拌;
(3)、加入铁系混凝剂溶液，充分搅拌;
(4)、固液分离，将固相中的铊从水体分离，铊被从废水中深度去除。
2. 根据权利要求 1 所述的方法，其特征是：所述的铁系混凝剂是三氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁等中的一种或几种组成的混合物。
说明书
一种去除废水中铊的方法
技术领域
本发明涉及一种废水中铊的去除方法，可用于含铊废水中铊的去除，属于环保技术领域。
背景技术
铊是一种毒害性极高的重金属元素，对哺乳动物的毒害作用远远大于汞、砷、镉、铅、锑等的常规重金属。铊可以严重侵害人的神经系统，并在骨髓、肾脏等器官内蓄积，引起毛发脱落、胃肠道反应和肌肉萎缩，对人中枢神经系统、心脏和肝肾造成永久性损伤，同时还具有致畸和致突变性。铊还具有蓄积性，在生物体内分布极快，消除又非常缓慢，极少量的铊进入人体即可致残、致死，因此被称为“毒药中的毒药”。鉴于铊极高的危害性，铊及其化合物已被列入我国地表水环境质量标准的监测指标体系和美国环境保护局(U.S.EPA)水体优先控制污染物黑名单。因此，建立一种有效的从废水中深度除铊的方法，是环境保护的重要课题。
由于铊污染的危害性在世界很多地方都日益严重，各国的研究者们都试图找出治理铊污染的方法，其研究中的除铊方法主要有化学沉淀法、离子交换法、溶液萃取法和吸附法。化学沉淀法主要是通过向含铊废水中投加氧化剂以及沉淀剂等，从而使得铊以沉淀物的形式从废水中得以去除，这种方法工艺简单、操作简便，但普遍存在处理深度不够的缺点，无法满足含铊废水的排放要求及饮用水的安全标准。离子交换法是利用离子交换剂如离子交换树脂、沸石、分子筛等分离并去除水中污染物质的方法。离子交换剂的驱动力主要为静电作用，选择性不高，而废水中通常含有大量其它常规离子(如Ca(II)、 Na(I)、Mg(II)),故交换剂很容易失效，这一缺陷导致离子交换技术很难在实际废水污染净化领域得以推广与应用。溶液萃取法指利用铊在互不相溶的有机溶剂和水溶液中溶解度不同，用一种有机溶剂把铊从它跟水溶液里提取出来。这种方法仅适用于特定溶液中铊的去除，不能用于含铊废水处理过程。吸附法是利用多孔性固体相物质吸着分离水中铊污染物的一种水处理技术，该技术最核心的部分即为吸附剂，目前广泛采用的除铊吸附剂主要有活性炭、纳米金属氧化物、生物材料及复合材料等，但这种方法往往存在除铊深度不够、吸附量太低、效率低等问题，无法取得较好的除铊效果。美国环境保护署(EPA)推荐了活性铝法和离子交换法来治理含量不是很高的(<10 微克/升)的饮用水，但用该方法处理后的铊含量只能降低到 2微克/升以下，无法达到国内饮用标准(最高铊含量允许值为0.1微克/升)，而且该方法成本较高，在大量含铊废水的处理过程中，难以推广应用。
发明内容
很多COD较高废水当中，存在较多的还原性物质，如果用将水中一价铊氧化成三价铊使其沉淀去除的方法，氧化剂首先会同溶液中的还原性物质反应，因而将会消耗大量的氧化剂，产生较高的成本。本发明的目的就是通过还原、沉淀加混凝的方法，使水中的铊在一价状态被除去，无需首先氧化其中的COD，从而降低除铊成本。
一般情况下，采用普鲁士蓝沉淀法去除水中铊的过程中，普鲁士蓝和水中的一价铊生成沉淀物，但这种沉淀溶度积有限，由于沉淀平衡的作用，很难使水中的铊深度去除。但如果在水中再加入三氯化铁等铁系混凝剂，由于产生羟基氧化铁同普鲁士蓝的铊沉淀具有类似的构晶离子，因而相互之间的吸附力很强，羟基氧化铁的网状结构很容易将普鲁士蓝铊沉淀的晶粒包裹起来，阻止了其中的铊离子重新返回水相，从而使铊的沉淀平衡被打破，水中的铊离子不断被普鲁士蓝沉淀而进入羟基氧化铁的网格当中，使得水相当中的一价铊离子被去除到很低的浓度。
本发明首先在水中加入亚硫酸钠，使其中可能存在的三价铊全部还原为一价铊，然后加入普鲁士蓝，使水中的铊同普鲁士蓝生成沉淀，然后再加入三氯化铁等铁系混凝剂，并进行固液分离，使铊从废水中深度去除。
因此本方法可分为如下步骤：
(1)、在充分搅拌的条件下，将亚硫酸钠溶液加入废水中。
(2)、亚铁氰化钾溶液和过量的三氯化铁溶液充分混合，得到普鲁士蓝、三氯化铁和水的混合物，再将这种混合物加入上述废水中，充分搅拌。
(3)、加入铁系混凝剂溶液，充分搅拌。
(4)、固液分离，将固相中的铊从水体分离，铊被从废水中深度去除。
本方法具有除铊成本低、除铊过程简单、不会产生二次污染等特点，很适合于COD较高的含铊废水的除铊处理。
