本實用新型專利技術(shù)公開了一種原水突發(fā)性鉈污染應急處理系統(tǒng)，包括依次管路連接的取水頭部、進水井、預曝氣處理池、配水井、絮凝沉淀池和炭砂濾池，取水頭部和進水井之間設(shè)有取水泵站；處理方法包括如下步驟：（1）在原水中添加強氧化劑，進行氧化處理；（2）再調(diào)節(jié)原水pH值至堿性；（3）堿性的原水流入預曝氣處理池，并添加粉末活性炭，進行吸附處理；（4）吸附處理后的水流入配水井中，加入聚合氯化鋁鐵，然后流入絮凝沉淀池，并進一步沉降去除污染物；（5）再經(jīng)過炭砂濾池過濾進一步去除水中剩余的鉈。本實用新型專利技術(shù)能有效去除原水中的鉈，并使處理后出水中鉈的濃度降低到0.1μg/L以下；且運行費用低。（*該技術(shù)在2023年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種原水應急處理系統(tǒng)，尤其涉及一種強化常規(guī)給水工藝的去除原水中鉈的系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
水是生命之源，隨著工業(yè)化程度的不斷提高和人類改造自然能力的不斷增強，近年來，河流、湖泊、水庫、港灣等的污染日趨嚴重，我國突發(fā)性水源事故也頻繁發(fā)生。2010年10月28，韶關(guān)冶煉廠違規(guī)排污，致使北江中上游河段出現(xiàn)鉈超標，對清遠、廣州、佛山等地供水造成了影響，突發(fā)性水源污染事故如得不到及時處理，將嚴重威脅城市居民健康，造成重大經(jīng)濟損失和不良社會影響。鉈是一種典型的分散元素，被廣泛應用于醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、化工、材料等領(lǐng)域。鉈可以通過飲水、食物、呼吸或皮膚接觸等方式進入人體，并在體內(nèi)富集，其對哺乳動物的毒性遠大于汞，鉛，砷等，人的致死量僅為10 15mg/kg。鑒于鉈可在動植物體內(nèi)的蓄積，并產(chǎn)生毒害作用，同時鉈也是WHO重點限制清單中主要危險廢物之一，鉈已被我國列為優(yōu)先控制的污染物名單。自然界中鉈廣泛分布于各種水體中，而其含量普遍很低，而鉈在礦坑廢水和冶煉工業(yè)廢水高度集中。鉈在水體中主要以一價存在，只有在極強的氧化條件下三價鉈才存在。目前，國內(nèi)外關(guān)于飲用水中去除鉈污染的研究較少，美國環(huán)保署推薦了兩種防治方法:活性鋁凈化法和 離子交換法，但是這兩種方法均會大大增加水廠的制水成本。陸少鳴等人通過小試裝置采用預處理、混凝沉淀、柱狀活性炭過濾對配制的含鉈原水進行了處理，取得了較好的效果，但是該法需要將水廠的砂濾池改造為柱狀活性炭濾池，改造周期長，不適用于常規(guī)水廠的應急處理。對于已經(jīng)被鉈污染的原水，主要的處理措施有:利用鉈易被“海綿吸附體”吸附的性質(zhì)，在被污染水體中加入吸附劑，降低鉈的活動速率并使其沉淀；向被污染的水體中投加氧化劑和堿性物質(zhì)(如石灰等)，使鉈在低溫、氧化和堿性條件下，從一價向三價轉(zhuǎn)化，并形成沉淀而從水中除去。國家飲用水標準為0.1 u g/L，常規(guī)給水處理工藝對鉈的去除率很低，無法保證安全供水。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于，針對水廠現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原水突發(fā)性鉈污染應急處理系統(tǒng)。本技術(shù)的另一目的在于提供一種原水突發(fā)性鉈污染應急處理方法。本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是:一種原水突發(fā)性鉈污染應急處理系統(tǒng)，包括依次管路連接的取水頭部、進水井、預曝氣處理池、配水井、絮凝沉淀池和炭砂濾池，取水頭部和進水井之間設(shè)有取水泵站。優(yōu)選地，所述進水井、預曝氣處理池和配水井合建；在取水頭部與取水泵站之間設(shè)置氧化劑投加口，在配水井與絮凝沉淀池之間設(shè)有混凝劑投加口，進水井處設(shè)有堿性物質(zhì)投加口，預處理曝氣池處設(shè)有粉末活性炭投加口。優(yōu)選地，所述炭砂濾池上層為活性炭層，下層為石英砂層，活性炭層厚500mm，石英砂層厚800mm。一種原水突發(fā)性鉈污染應急處理方法,包括如下步驟:(I)在取水頭部的原水中添加強氧化劑，進行氧化處理；(2)取水頭部的原水流入進水井，添加堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)原水pH值至堿性；(3)調(diào)至堿性的原水流入預曝氣處理池，向預曝氣處理池中添加粉末活性炭，進行吸附處理； (4)吸附處理后的水流入配水井，在配水井中加入聚合氯化鋁鐵，然后流入絮凝沉淀池(由絮凝池和斜管沉淀池組成)，在絮凝池沉淀反應形成絮體顆粒，通過斜管沉淀池使絮體顆粒沉降，從而使污染物去除；(5)再經(jīng)過炭砂濾池過濾進一步去除水中剩余的鉈。優(yōu)選地，步驟(I)中所述氧化劑為高錳酸鉀。優(yōu)選地，所述高錳酸鉀投加量為0.5 1.5mg/L，氧化處理時間為30min。優(yōu)選地,步驟(2)中用氫氧化|丐、氫氧化鈉或純堿調(diào)節(jié)pH值為8.5 9.5。優(yōu)選地，所述步驟(3)中所述粉末活性炭投加量為10 30mg/L，所述吸附處理時間為40min。優(yōu)選地，步驟(4)中所述聚合氯化鋁鐵投加量為2 3mg/L，以Al2O3計，攪拌反應5 15min0優(yōu)選地，步驟(4)中沉淀時間為20 55min。優(yōu)選地，步驟(5)中所述炭砂濾池反沖洗周期為24h，氣水聯(lián)合反沖洗的氣沖強度為15L/ (s m2),水沖強度為12L/ (s m2),氣水聯(lián)合反沖洗時間為4 6min。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:( I)應用本技術(shù)方法能夠有效的去除原水中的鉈，將原水pH值調(diào)節(jié)至堿性，能大幅度提高鉈的去除率，使處理后水中鉈濃度降至0.1 u g/L以下，到符合生活飲用水衛(wèi)生標準(GB5749-2006)的飲用水。(2)本技術(shù)采用的高錳酸鉀與活性炭聯(lián)用技術(shù)能有效降低原水中的有機物，大幅度減少三氯甲烷生成勢，能提高水廠出水水質(zhì)。(3)本技術(shù)還能很方便的與現(xiàn)有技術(shù)相結(jié)合，在基本不改變原有凈水工藝流程的基礎(chǔ)上，高效的去除鉈，保證飲用水供水安全。方法簡單易行，運行費用低。附圖說明圖1為本技術(shù)處理方法的流程圖；圖2為本技術(shù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖做詳細說明參見圖1，本技術(shù)強化常規(guī)給水處理工藝去除原水中鉈污染的方法為高錳酸鉀預氧化，調(diào)節(jié)PH值，粉末活性炭吸附，聚合氯化鋁鐵混凝沉淀，炭砂濾池過濾的方法去除水中的鉈，具體包括幾個步驟:(I)預氧化階段:向原水中投加高錳酸鉀，使其充分反應30min，然后向水中投加堿性物質(zhì)將原水PH值調(diào)節(jié)至堿性，優(yōu)選pH值為8.5 9.5。通過高錳酸鉀的氧化作用將水中的正一價鉈離子氧化為正三價的鉈離子，進而與水中的0H_離子結(jié)合形成氫氧化鉈沉淀，而高錳酸鉀被還原后生成的新生態(tài)水合二氧化錳又具有吸附性，能吸附水中的一價鉈離子。反應方程為:.371 + 2Mn()4 T 5H2O + H 37/(^/7), i 十2 MnOH:)MnO2 (H+) +Tl+ ^ MnO2 (Tl+) +H+(2)強化處理階段:單純的高錳酸鉀預氧化階段還尚不能將原水中鉈去除達標，需要在此基礎(chǔ)上進一步處理，根據(jù)鉈的化學性質(zhì)，可以選擇活性炭吸附除鉈。高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用時具有協(xié)同作用，能顯著地提高混凝效果，有效的去除微量有機物，同時也能大幅度降低三氯甲烷生成勢，此外活性炭具有還原性，能還原過量的高錳酸鉀，可保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。(3)混凝沉淀階段向經(jīng)過前面兩個步驟處理后的原水中添加2 3mg/L聚合氯化招鐵,絮凝反應后形成結(jié)合有氫氧化鉈和吸附了鉈離子的新生態(tài)水合二氧化錳的較大顆粒以及吸附了鉈的活性炭顆粒，在絮凝沉淀過程中，可與聚合氯化鋁鐵形成的絮體顆粒共沉淀而去除，最終通過沉淀池排泥而徹底去除。根據(jù)水廠運行工藝和實際運行情況，沉淀時間以20 55min為佳，沉淀時間過短沉淀不完全，沉淀時間過長，則會影響水廠生產(chǎn)能力。(4)過濾階段通過炭砂濾池進一步凈化水中殘留的鉈及顆粒物，強化固液分離效果，保證出水中總鉈含量在國標以下。濾池上層為活性炭，下層為石英砂，活性炭層可以通過物理吸附和化學吸附等吸附鉈離子，同·時預氧化階段形成的水合二氧化錳會附著在石英砂上，進一步形成錳砂，錳砂對鉈離子也具有一定的吸附作用，可以強化鉈的去除。實施例1一種原水突發(fā)性鉈污染應急處理系統(tǒng)，包括依次管路連接的取水頭部1、進水井3、預曝氣處理池4、配水井5、絮凝沉淀池(由絮凝池6和斜管沉淀池7組成)和炭砂濾池8，取水頭部I和進水井3之間設(shè)有取水泵站2。所述進水井3、預曝氣處理池4和配水井5合建；在取水頭部I與取水泵站2之間設(shè)置氧化劑投加口 10，在配水井5與絮凝沉淀池之間設(shè)有混本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種原水突發(fā)性鉈污染應急處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次由管路連接的取水頭部、進水井、預曝氣處理池、配水井、絮凝沉淀池和炭砂濾池，取水頭部和進水井之間設(shè)有取水泵站。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周勤，凌亮，蔡展航，蘇彩燕，李麗娟，
申請(專利權(quán))人：華南理工大學，
類型：實用新型
國別省市：
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