化学沉淀法强化常规工艺应急去除水中镉

Posted 2023-01-13 重金属

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摘要：在常规工艺基础上,通过投加氢氧化钠,实验进行了应急去除重金属镉的研究。实验结果表明,该方法能有效去除饮用水水源的镉,效果稳定,可进行应急处理。对pH、镉初始浓度和混凝剂投加量3个影响因素的灰色关联分析表明,3个因素对镉去除效果影响的大小排序为:滤后水pH＞混凝剂投加量＞镉初始浓度。在水源镉突发污染时,在原有常规水处理工艺基础上,通过控制滤后水pH可实现对重金属镉的去除,pH的控制值与水源水质有关。

我国水体的重金属污染问题十分突出，而且突发性水污染事件频繁，其中2005年12月的广东省北江发生镉污染事件和2006年1月的湖南湘江发生镉污染事件曾引起社会的广泛关注。镉是；种被禁止的重金属类环境激素（镉、铅和汞）之一，镉进入人体会造成“骨痛病”，还会对人体的肺造成伤害，出现呼吸困难、头晕、乏力等症状，严重时会出现支气管炎、肺气肿，甚至会引发肺癌；此外，镉对人体的肾脏、心脑血管、肝脏、免疫系统、生殖系统、遗传都有毒害作用。

镉在我国现行的毒性分级方法归为“中毒”物质，是USEPA水环境中129种重点控制的污染物之一，我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）对镉的限值规定为0.005 mg/L。

国内外研究去除重金属镉的方法主要有化学沉淀法、反渗透法、离子交换法、电化学法、吸附法和生物吸附法等，多数为实验室小试实验研究。但是，突发性水污染事件具有突然性，不可完全预见性，净水厂需要及时、迅速、有效地去除水中的污染物来保证正常供水。结合镉的化学性质及应急处理技术必须与水厂现有工艺和设备相结合、便于紧急实施、反应速度快的要求，作者通过投加氢氧化钠，进行了去除镉的效果研究，并对影响镉去除效果的因素进行了灰色关联分析。

1实验部分

1.1实验装置

实验装置如图1所示。实验装置的设计流量为1.0 m3/L，配置一定浓度的重金属原液，由计量泵投加入原水中，在混凝前端通过计量泵投加氢氧化钠，达到预设定的PH值，经管道混合器后，由计量泵投加混凝剂（聚合氯化铝或三氯化铁），进入混合池进行机械搅拌（转速为200 r/min，停留时间为57s），保证金属沉淀和混凝剂等充分混合，之后进入三级机械搅拌絮凝池（一级转速为50 r/min，二级转速为40 r/min，三级转速为30 r/min，每级停留时间为6min），混凝出水进入斜管沉淀池（沉淀时间为7.97min），进行沉淀，沉淀出水经提升泵进入砂滤柱（滤速为7.96m/g，过滤时间为8.29min）。。

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