论文部分内容阅读
近年来我国饮用水源镉污染日益严重,镉污染事件频发,2007开始执行的《生活饮用水卫生标准》将镉的限值由0.01mg/L改为0.005mg/L。常规给水处理工艺无法有效去除水中的微量镉,沉淀法、离子交换法、吸附法、膜法不适于大流量饮用水中微量镉的去除,故开发新型、经济、高效的饮用水除镉技术迫在眉睫。针对这一问题,本文采用高锰酸钾-硫代硫酸钠工艺制备水合二氧化锰,对其除镉效果展开研究,考察了水中共存离子对除镉效果的影响,并对除镉机理进行了初步探讨。实验采用去离子水配水,向水中添加所需量的镉,固定水体的离子强度和碱度。水合二氧化锰通过向KMnO4溶液中滴加Na2S2O3溶液在烧杯中预先制备,KMnO4/Na2S2O3摩尔比为2,反应时间为2分钟。然后将其投入配制好的含镉水中进行混凝实验,经2分钟混合,15分钟絮凝,20钟沉淀后取样分析,结果表明,初始镉(Ⅱ)浓度为1mg/L,水合二氧化锰投量为20mg/L,pH=6.92,镉的去除率可达85.04%。不同背景水体条件下水合二氧化锰均能取得较好的除镉效果。水合二氧化锰的除镉效果对pH值依赖很大,pH值越大去除率越高。浊度和水中共存的镁离子对除镉效果基本没有影响。离子强度和水中共存的钙离子能够抑制镉的去除。硅酸盐、磷酸盐、腐植酸在低浓度时(<0.2mmol/L)能促进镉的去除,高浓度时(>0.2mmol/L)对镉的去除具有显著的抑制作用。酸性条件下,磷酸盐、硫酸盐能够促进镉的去除,碱性条件下对除镉效果影响不大。在pH=5~10范围内,硅酸盐对镉的去除率效果影响不大。水合二氧化锰主要通过吸附作用去除水中的镉,其除镉效果明显好于市售固体二氧化锰和铁盐、铝盐混凝剂,略差于新生态水合二氧化锰。硫代硫酸钠制备的水合二氧化锰除镉效果略低于亚硫酸钠和硫酸锰,但在出水浊度和残留锰浓度上具有显著优势。高锰酸钾与硫代硫酸钠制备的水合二氧化锰表现出良好的除镉的性能,并具备操作简便、易于实施的优点,可以作为饮用水中除镉的有效方法。