[发明专利]一种锰矿改性方法及在地下水渗透反应墙除砷中的应用

说明书

技术领域

本发明属于地下水处理技术领域，具体涉及一种锰矿的改性方法及其用于地下水渗透反应墙除砷中的应用。以含铁锰矿为主要原料，通过对材料进行改性造粒后，使其对砷的吸附性能显著提高，作为渗透反应墙的材料。本发明能够快速、高效的去除地下水中的砷。

技术背景

由于采矿、污水灌溉及打井取水饮用等活动，地球表层中砷化合物大量溶入地表水和地下水中，带来了严重的地下水体砷污染问题。砷及砷化合物是公认的致癌物，因此地下水砷污染的治理和修复已成为当前我国需要解决的最为紧迫的环境问题和社会问题。

经检索，国内外发明专利有关水体砷污染去除的相关专利文献如下：

申请号为02155224.x文献公开了一种含高浓度腐植质的高砷地下饮用水的处理方法和装置，该方法的核心技术是采用臭氧氧化处理，将毒性大并且难处理的三价砷氧化为易处理的五价砷，同时将腐殖质氧化为小分子有机物，然后利用生物活性炭对腐殖质氧化产物进行降解和吸附，最后，利用高效除砷吸附剂将五价砷完全去除。该方法将三价砷的氧化、有机污染物去除与吸附除砷的工艺相结合，不仅解决了含高浓度腐殖质的高砷地下饮用水中三价砷不能有效去除的难题，而且，极大提高了后续处理吸附剂的除砷效果，延长了吸附剂的使用寿命，降低了再生次数，高效低成本地使含高浓度腐植质的高砷地下饮用出水达到国家安全饮用水标准。但该方法需要复杂的化学反应，成本较高。

申请号为03144232.3文献公开了一种二氧化氯作为氧化剂去除地下水中三价砷的方法，其特征在于该方法由以下三个步骤组成：以二氧化氯作为氧化剂将地下水中得三价砷氧化为五价砷；常规混凝法处理；常规吸附法处理。本发明的优越性在于：二氧化氯作为一种新型氧化剂，具有极强的氧化能力；用该方法去除地下水中三价砷对人体无害。

申请号为200310106665.2文献公开了一种高锰酸钾作为氧化剂去除地下水中三价砷的方法，该方法的特征在于该方法由以下三个步骤组成：以高锰酸钾作为氧化剂将地下水中得三价砷氧化为五价砷；常规混凝法处理；常规吸附法处理。本发明的优越性在于：高锰酸钾作为一种新型氧化剂，具有极强的氧化能力；用该方法去除地下水中三价砷对人体无害。

申请号为200310106608.4文献公开了一种利用载金属的螯合树脂去除地下水中砷的方法，其特征在于由下列步骤组成：根据所要去除的水体的性质选择金属离子；金属离子与螯合树脂进行反应；利用载金属的螯合树脂去除地下水中砷；后期处理。本发明的优越性在于：可以重复利用；无污染；去除效率高。

申请号为200410058308.8文献公开了一种经济有效、运行简便的含砷地下水的处理方法。在含砷地下水中泵入复合高效氧化絮凝剂，在充分搅拌条件下经混合、絮凝反应后由复合双层滤料滤柱过滤。处理后出水砷、铁、锰、浊度、色度、COD、Mn等指标可达到国家生活饮用水标准。该法不但成本较高，而且技术含量较高，施工处理都较困难。

申请号为200510050959.7(美国)通过使水与强碱型阴离子交换树脂接触而从水中除去砷的方法，该阴离子交换树脂包含至少一种金属离子或含金属的离子，其砷酸盐的K_sp不大于10^-5，条件是该金属不是锆。但专利中都没有表明各自制备方法和使用范围，专利的公开度不充分，使技术人员依照说明书很难实施其发明并达到发明所称的发明效果。

申请号为200510086487.0文献公开了一种砷污染水体植物修复的方法和装置，利用蜈蚣草的离体叶片从污染水体中大量吸收砷，达到降低水体中砷含量和净化水质的目的。其装置主要由贮水池和蜈蚣草羽叶盛接装置组成，贮水池设有进水口和出水口，池底设有搅拌装置，蜈蚣草羽叶置于两层塑料筛网中间，塑料筛网固定在羽叶盛接装置上。该发明具有投资少和维护成本低、工程量小、能耗低、容易维护、操作简单、砷去除效率高、不产生二次污染等优点，是一种适用范围广、效果好的污染水体“绿色修复技术”，可用于各种受砷污染水体的修复和污染治理，修复后的水质能够达到国家相关水质标准的要求。该发明主要受到植物的生长周期、生物量等诸多条件限制，去除效率较缓慢。