[发明专利]一种混凝去除水源水中铅、铜、锌污染的方法

说明书

技术领域

本发明属环境保护领域，特别涉及一种混凝去除水源水中铅、铜、锌污染的水处理方法。

背景技术

重金属污染是危害最大的水污染问题之一，其中铅、铜、锌污染是常见的几种污染物。重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源，以及地质侵蚀、风化等天然形式进入水体，加之重金属具有毒性大、在环境中不易被代谢、易被生物富集并有生物放大效应等特点，不但污染水环境，也严重威胁人类和水生生物的生存。

铅是重金属污染中毒性较大的一种，一旦进入人体将很难排除。能直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下；对老年人会造成痴呆等。另外还有致癌、致突变作用。急性铅中毒会引起胃疼，头痛，颤抖，神经性烦躁，在最严重的情况下，可能人事不省，直至死亡。过多的铜进入体内可出现恶心、呕吐、上腹疼痛、急性溶血和肾小管变形等中毒现象。锌摄入过量的话可引起恶心、呕吐、急性腹痛、腹泻和发热等症状。并且，水体中铅、铜、锌超过一定量，均可抑制水体的自净作用。

目前，我国重金属污染较严重。长江、黄河、珠江、海河、滦河等水系受到铅等重金属的污染。湘江镉、铅等重金属污染，使湘江流域内4000万人口的饮用水安全受到威胁。一些金属加工、电镀工厂所排废水污染河流等水体，造成水体铜金属的污染。广西柳州融安县锌污染环境污染事件使该县水厂被迫停水数小时。因此，对水源水中重金属污染的消除是亟待解决的问题。

已有的适合处理水中高浓度重金属污染物的方法包括化学沉淀法、氧化还原法、铁氧体法、离子交换法、螯合树脂法、高分子捕集剂、膜分离技术、生物材料吸附技术、无机材料吸附技术等，这些方法对只含有微量重金属的饮用水水源来说并没有显著的去除效果。尤其是对城市给水厂工艺而言，目前去除水源水中微量重金属的污染的方法主要有石灰中和法和强化混凝的方法。例如，针对铅污染的水源水，通常采用的石灰中和法和强化混凝，需要用石灰乳调节原水pH值到9～10才可达到最佳效果，由于经石灰中和后，水的pH值超过饮用水标准，所以需要增加投加酸来中和回调pH值的工艺，需要较高的能耗和大量的药剂，处理成本高。采用聚硫酸铁为混凝剂的强化混凝方法，需要调节原水的pH值为9以后，滤后水仍需要加酸回调pH值为中性，因而具有与中和法相似的不足。利用高锰酸钾和粉末活性碳以及它们的联用来强化混凝去除微量重金属的方法，需要投加多种药剂，药剂成本大，并且加大了操作运行的复杂性。

发明内容：

本发明提出一种简单、有效的混凝去除水源水中铅、铜、锌污染的方法。能够在对城市水源水混凝除浊的同时，强化去除水中的这几种金属污染物，从而使处理后饮用水中的这几种金属含量满足饮用水水质要求。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：

一种混凝去除水源水中铅、铜、锌污染的方法，其特征在于：在充分搅拌条件下向待处理水源中投加一定量的高锰酸钾与硫代硫酸钠的反应产物，高锰酸钾与硫代硫酸钠现场反应现场投加，之后经常规混合、反应、沉淀及砂滤，即获得满足生活饮用水标准的生活饮用水。

所述高锰酸钾与硫代硫酸钠投加比例为摩尔比2∶1，根据待处理水源水质不同，高锰酸钾投量范围为7.27-36.36mg/L，硫代硫酸钠投量范围为3.64-18.19mg/L。

本发明的关键技术在于：

1、在水处理中高锰酸钾与硫代硫酸钠溶液现场配制现场反应后投加；

2、高锰酸钾与硫代硫酸钠按摩尔比2∶1等当量反应；

3、高锰酸钾与硫代硫酸钠的具体投量与待处理水质有关，高锰酸钾与硫代硫酸钠投量的确定原则为：对水源保护较好的I、II类水源，当铅、铜、锌各超标10倍、3倍、3倍以下时，高锰酸钾投加量为7.27-14.54mg/L，硫代硫酸钠的相应投加量为3.64-7.27mg/L；除I、II类之外，对受污染较严重的水源，当铅、铜、锌各超标10倍、3倍、3倍以下时，高锰酸钾投加量为18.18-36.36mg/L，硫代硫酸钠的相应投加量为9.09-18.19mg/L。

本发明的水处理工艺流程与城市自来水厂的常规水处理工艺流程相同，即向受铅、铜、锌金属离子污染的水源水中投加高锰酸钾与硫代硫酸钠溶液等当量反应后的产物，然后经混合、絮凝反应、沉淀、砂滤，即可获得满足要求的生活饮用水。

与现有的常规混凝方法相比，本发明具有如下优点：

1、本发明对受污染水源水中的铅、铜、锌金属离子具有良好的去除效果，能够在对城市水源水混凝除浊、除有机物的同时，强化去除水中的铅、铜、锌污染物。