專(zhuān)利名稱(chēng)：去除生活飲用水中的砷、鉛、鉻、鎘、汞的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除生活飲用水中的砷、鉛、鉻、鎘、汞的方法。
砷、鉛、鉻、鎘、汞是對(duì)人體和動(dòng)物能產(chǎn)生巨大毒害的有毒金屬，號(hào)稱(chēng)環(huán)境中的五毒。由于人為污染和地球地質(zhì)的原因，某些生活飲用水源可能會(huì)含有其中一種甚至幾種成分，如果含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)對(duì)人體和動(dòng)物健康造成危害，有時(shí)甚至?xí)诖竺娣e范圍內(nèi)對(duì)為數(shù)眾多的人群造成災(zāi)難。例如2000年3月湖南郴州馬橋村，由于人為產(chǎn)生的砷污染，使數(shù)百人砷急性中毒。而孟加拉國(guó)由于地質(zhì)的原因，地下井水中有含量高達(dá)4ppm的砷，使8500萬(wàn)人不同程度砷中毒。又如，有名的痛痛病和水俁病分別是飲含有鎘和汞的水所致。
有關(guān)文獻(xiàn)中已公布了些去除生活飲用水中的有害金屬元素的方法，如印度高等化學(xué)學(xué)報(bào)[1993,65(1),P30-31頁(yè)]公布了用NaClO溶液和鐵鹽從管井水中去除砷的方法。其中所加鐵鹽的含量是水中所含砷含量的100-200倍，之所以鐵鹽加量如此大，因其未考慮水的pH值對(duì)砷鹽沉淀形成的顯著影響，故只有用加大鐵鹽量來(lái)達(dá)到有效去除砷的目的。長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所公布了一種含砷工業(yè)廢水的凈化方法(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?5102296)，它是向廢水中加入數(shù)倍于砷量的鐵鹽，在攪拌下加入氨水調(diào)pH值至8-9，再加適量紙漿，繼續(xù)攪拌一定時(shí)間，濾去沉淀，即可達(dá)到除砷之目的。其雖注意了調(diào)pH值，但其所用的去除劑為氨水，會(huì)有氨水的臭味存在，且pH值為8-9，顯然此法不適合于生活飲用水；另在除砷中沒(méi)有采用氧化劑，故除砷不徹底。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述只限于除水中砷的方法，而且方法中均存在一定不足的實(shí)際情況，旨在提供一種去除生活飲用水中的砷、鉛、鉻、鎘、汞的方法，采用本方法，可有效去除水中的砷、鉛、鉻、鎘，使其含量能低于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，汞的含量大大降低。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，去除生活飲用水中的砷、鉛、鉻、鎘、汞的方法，先邊攪拌邊向被處理水中加入硫酸亞鐵，加量為五元素摩爾總量的12～15倍，充分?jǐn)嚢?，有亞砷酸亞鐵、砷酸鐵沉淀。再加稀NaOH溶液，調(diào)pH值為7～8為止，充分?jǐn)嚢瑁鸩缴蓺溲趸瘉嗚F絮化物。再加漂白精或漂白粉，其加量為能將亞鐵中的60-70％的亞鐵氧化為三價(jià)鐵的量，漂白精或漂白粉還將五元素的低價(jià)酸根氧化成高價(jià)，并生成多種難溶性鹽的沉淀物及氫氧化鐵絮狀物，濾去帶沉淀的絮狀物，得五元素含量少于標(biāo)準(zhǔn)要求量的生活飲用水。
鐵鹽(包括硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚合硫酸鐵)已早就用作凈水劑，當(dāng)它只用作吸附水中的懸浮物和細(xì)菌，以改善水的感觀形態(tài)，如濁度、色度和微生物等，它多用于高濁度水的處理。而本發(fā)明在被處理水中加入硫酸亞鐵，先是使水中含砷的砷酸酸根生成亞砷酸亞鐵、砷酸鐵沉淀。
然后再加入稀的NaOH溶液，調(diào)pH值至7-8，充分?jǐn)嚢?，在攪拌中逐步生成氫氧化亞鐵的絮狀物，而后再加入漂白精或漂白粉，尤以加漂白精為優(yōu)，因漂白精中的有效氯含量高，故加量相應(yīng)的少，漂白精的含鈣量少，它可與硫酸根結(jié)合形成沉淀，使在水中的殘留量小。
亞鐵離子和五元素的離子或酸根在漂白精的次氯酸鈣的作用下，由低價(jià)氧化成高價(jià)。其中70％的Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3絮狀物。5種元素的酸根由低價(jià)氧化成高價(jià)，酸根與金屬離子結(jié)合，可形成下述難溶鹽的混合沉淀。
As→FeAsO4Pb3(AsO4)2PbCrO4Cd3(AsO4)2Pb→Pb(AsO4)2PbCrO4Pb(OH)2Cr→PbCrO4Cr(OH)3CdCrO4Cd→Cd3(AsO4)2CdCrO4Cd(OH)3Hg→Hg2CrO4HgOFe(OH)2、Fe(OH)3具有十分龐大的比表面積并帶有電荷，因而其具有強(qiáng)大的吸附和共沉淀性能。這兩種氫氧化物在酸堿度不同的介質(zhì)中比表面積不同，如在酸性溶液中為100m2/g，而在堿性溶液中則可高達(dá)320m2/g。本發(fā)明用稀NaOH調(diào)節(jié)pH，不僅使鐵的氫氧化物的比表面積大，吸附性強(qiáng)，而且在調(diào)節(jié)過(guò)程中，鐵的氫氧化物經(jīng)過(guò)酸、堿兩區(qū)間，更使其吸附性能得到充分發(fā)揮。
本發(fā)明采用硫酸亞鐵和漂白精，并調(diào)pH值為7-8，使水中的五元素生成難溶性氫氧化物或難溶鹽的沉淀，這些沉淀為鐵的絮狀物所吸附而共沉淀下來(lái)，經(jīng)過(guò)濾后除去。
下面舉出一采用本方法除去自來(lái)水中的五元素的實(shí)施例。試驗(yàn)水樣中含As、Pb、Cr、CCl各1000μg/L,Hg20μg/L。
取上述水樣10L，先加FeSO4·7H2O 2g，有效Cl含量為60％的漂白精0.4g，濃度為5％的NaOH溶液12ml，其去除效果見(jiàn)下表
從表中可見(jiàn)，采用本發(fā)明方法，可使生活飲用水中的砷、鉛、鉻、鎘、汞的含量大大低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，汞的含量大大降低。
權(quán)利要求
1.去除生活飲用水中的砷、鉛、鉻、鎘、汞的方法，其特征在于先邊攪拌邊向被處理水中加入硫酸亞鐵，加量為五元素摩爾總量的12～15倍，充分?jǐn)嚢?，有亞砷酸亞鐵、砷酸鐵沉淀，再加稀NaOH溶液，調(diào)pH值為7～8為止，充分?jǐn)嚢瑁鸩缴蓺溲趸瘉嗚F絮化物，再加漂白精或漂白粉，其加量為能將60-70％的亞鐵氧化為三價(jià)鐵的量，漂白精或漂白粉還將五元素的低價(jià)酸根氧化成高價(jià)，并生成多種難溶性鹽的沉淀物及氫氧化鐵絮狀物，濾去帶沉淀的絮狀物，得五元素含量少于標(biāo)準(zhǔn)要求量的生活飲用水。
全文摘要
去除生活飲用水中的砷、鉛、鉻、鎘、汞的方法,是向含此五種重金屬的生活飲用水中依次加入硫酸亞鐵、調(diào)pH值的NaOH及漂白精或漂白粉。本發(fā)明將上述物質(zhì)加入到水中后,漂白精將五元素和部分鐵氧化成高價(jià)態(tài),在水中生成難熔氫氧化物或難熔鹽沉淀,它們被鐵的氫氧化絮狀物吸附并共同沉淀以被過(guò)濾除去。采用本發(fā)明方法可有效去除砷、鉛、鉻、鎘、汞,使水中鐵、砷、鉛、鉻、鎘的含量大大低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F1/68GK1295031SQ0013121
公開(kāi)日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月5日
發(fā)明者易求實(shí), 易嘉驄 申請(qǐng)人:易求實(shí)