CN1087878A - 高效除放射性和重金属的净水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种饮用水或废水的处理方法，是以活
性炭、活化煤为基质，经过系列物理和化学处理，使其
表面具有离子交换能力，使其有效地置换水中放射性
离子，重金属离子或铁、锰、酚、氰等污染物。可去除
地下水、尾矿水中铀、钍、镭等放射性物质达90％以
上，去除铁、锰95～98％；可去除汞、镉、铬、铜、铅、锌
等重金属99％以上；可去除酚、氰等有机物99％以
上。具有去除率高、操作简单、运行费低，并可再生使
用等优点。
Description
本发明属于一种水的处理方法。
目前，水的净化处理方法很多，但普遍存在净化率低、净化水中所含物质种类少等缺点。
本发明的目的是提供一种能去除水中多种物质、达到高净化率的高效除放射性和重金属的净水方法。
本发明的基本原理是以一定颗粒活性炭、活化煤为基质，进行特殊的物理和化学处理，使其表面荷有离子交换或螯合官能团，或具有催化效能的活化层，致使能有效地去除水中放射性核素离子、重金属离子及酚、氰等有机污染物。
这种净水方法按去除污染物不同，其净水方法，条件有所区别。分别叙述如下：
1、去除地下水尾矿水中的放射性离子和铁、锰离子。
选活性炭或活化煤为基质，先用2%～10%H2SO4（或HCl）进行酸化处理，然后用2%～10%KMnO4进行氧化处理，在活性炭或活化煤表面形成二氧化锰薄膜。当含放射性物质的水、地下水的PH值在7～10之间时，用上述经处理的活性炭或活化煤有效地去除镭（Ra）、钍（Th）、铀（U）、铁（Fe）、锰（Mn），化学反应式如下：
PH值在7～10的条件下：
达到饱合失效后，用盐酸再生，化学反应式如下：
2、去除水中重金属。
选高含硫量活性炭（含硫量2%～8%），若无高含硫量活性炭，用H2S或Na2S进行流化处理，再用HCl酸化处理，最后用2%～10%的KMnO4活化处理，经处理后的活性炭表面形成荷有f-MnO2和
基（-SH）官能团，在水溶液中通过水合二氧化锰的离子交换和
基选择螯合，去除水中重金属汞（Hg）、镉（Cd）铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb），化学反应式如下：
达到饱合失效后，用盐酸再生，化学反应式如下：
3、去除水中酚和氰。
选活性炭或活化煤为基质，先用2%～10%CuSO4处理，再用2%～10%KMnO4处理，使活性炭或活化煤表面生成CuO-MnO2复合活化层，在曝气充氧的条件下，含酚（C6H5OH）和氰（CN）的废水自上而下通过，压缩空气自下而上，气水比为4～8，水停留时间20～40分钟，化学反应原理是经上述处理的活性炭或活化煤具有很强的催化氧化能力，将C6H5OH氧化成CO2和H2O，达到饱合失效后，用CuSO4和KMnO4再生。
本发明的优点在于能高效地去除水中多种污染物，
并且由于净水材料可以再生使用，使净水效果稳定，长期使用。
现提供本发明的实施例如下：
1、去除地下水、尾矿水中的放射性离子和铁、锰离子。
选活性炭或活化煤为基质，先用2%～10%H2SO4（或HCl）进行酸化处理，然后用2%～10%KMnO4进行氧化处理，于是在活性炭或活化煤表面形成二氧化锰薄膜，它具有强烈的催化、氧化能力，也具有较强的离子交换能力，为弱酸性阳离子交换剂。当含放射性物质的水、地下水的PH值在7～10之间时，能有效地去除镭（Ra）、钍（Th）、铀（U），去除率在90%以上，若一级不达标，可串接一级。也可用于去除水中铁（Fe）、锰（Mn），去除率可达99%以上。化学反应式为：
在一定PH值条件下：
达到饱合失效后，用盐酸再生，使活性恢复。
含放射性再生废液RaCl2等经浓缩或固化后再作安全贮存或深埋，防止再污染。去除铁、锰同去除Ra等的不同之处在于再生后，对其活性炭需加KMnO4进行活化，活化后再进行下一周期工作。
2、去除水中重金属。
选高含硫量活性炭为基质，含硫量2%～8%，若无高含硫量活性炭，可用H2S或Na2S进行硫化处理，再用HCl酸化处理，最后用2%～10%的KMnO4活化处理。经处理后的活性炭，表面形成荷有f-MnO2和
基（-SH）官能团，在水溶液中通过水合二氧化锰的离子交换和
基选择螯合，能有效去除水中重金属。进水含重金属1mg/l条件下，出水均小于0.01mg/l。若进水浓度较高，一则可加厚“滤床”，二则可两级串联工作。反应式如下：
达到饱合失效后，用盐酸再生，反应式如下：
3、去除水中酚和氰。
选粒状活性炭或活化煤，先用2%～10%CuSO4处理，再用2%～10%KMnO4处理，使活性炭或活化煤表面生成CuO-MnO2复合活化层，它具有很强的催化作用，在曝气充氧的条件下，含酚（C6H5OH）、氰（CN）的废水自上而下通过，压缩空气自下而上，气水比为4～8，水停留时间20～40分钟，含酚、氰废水可从进水50～60mg/l降到0.1～0.2mg/l，和进水5～10mg/l降至0.05～0.1mg/l。饱合失效后，可用CuSO4和KMnO4再生，再生废液需浓缩后妥善处理，防止再污染。
Claims (3)
1、一种高效除放射性和重金属的净水方法，其特征在于去除地下水、尾矿水中的放射性离子和铁、锰离子时，选活性炭或活化煤为基质，先用2%～10%H2SO4(或HCl)进行酸化处理，然后用2%～10%KMnO4进行氧化处理，在活性炭或活化煤表面形成二氧化锰薄膜，当含放射性物质的水、地下水的PH值在7～10之间时，用上述经处理的活性炭或活化煤有效地去除镭(Ra)、钍(Th)、铀(U)、铁(Fe)、锰(Mn)，化学反应式如下：
PH值在7～10的条件下：
达到饱合失效后，用盐酸再生，化学反应式如下
2、一种高效除放射性和重金属的净水方法，其特征在于去除水中重金属时，选高含硫量活性炭（含硫量2%～8%），若无高含硫量活性炭，用H2S或Na2S进行流化处理，再用HCl酸化处理，最后用2%～10%的KMnO4活化处理，经处理后的活性炭表面形成荷有f-MnO2和
基（-SH）官能团，在水溶液中通过水合二氧化锰的离子交换和
基选择螯合，去除水中重金属汞（Hg）、镉（Cd）铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb），化学反应式如下：
达到饱合失效后，用盐酸再生，化学反应式如下：
3、一种高效除放射性和重金属的净水方法，其特征在于除水中酚和氰时，选活性炭或活化煤为基质，先用2%～10%CuSO4处理，再用2%～10%KMnO4处理，使活性炭或活化煤表面生成CuO-MnO2复合活化层，在曝气充氧的条件下，含酚（C6H5OH）和氰（CN）的废水自上而下通过，压缩空气自下而上，气水比为4～8，水停留时间20～40分钟，化学反应原理是经上述处理的活性炭或活化煤具有很强的催化氧化能力，将C6H5OH氧化成CO2和H2O，达到饱合失效后，用CuSO4和KMnO4再生。
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