一種修復地下水中重金屬汞的方法
2023-07-17 23:29:46
一種修復地下水中重金屬汞的方法
【專利摘要】本發明涉及一種修復地下水中重金屬汞的方法，屬於汙水處理領域。將含汞廢水通入到沉澱區(2)內沉澱，再通過攪拌器(6)攪拌，使部分汞沉澱；接著通過過水通道Ⅰ(11)進入混凝區(3)，向內加入聚合氯化鋁，使其加速沉降；然後通過過水通道Ⅱ(12)進入濃縮區(4)，該區有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經不同層次的隔水擋板(8)，在前一個隔板停留時段中，一部分水透過半透膜，使廢水失去水分，從而得到濃縮；接著通過過水通道Ⅲ(13)進入到離子交換區(5)，樹脂(9)上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而使水得到淨化，最後通過出水口(10)出水，該裝置原廢水濃度在26mg/L左右，出口水的濃度在0.007mg/L左右，去除率為99.97％，經證實該裝置能很好的淨化地下水。
【專利說明】一種修復地下水中重金屬汞的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種修復地下水中重金屬汞的方法，屬於汙水處理領域。
【背景技術】
[0002]地下水是自然界水循環的重要組成部分，與人類活動和生存息息相關。隨著生的發展，地下水重金屬汙染的問題日益嚴重，已經成為當前人類所面臨的最緊迫的環境汙染問題之一。中國是汞生產和使用大國，數據顯示2005、2006年，中國汞產量約佔全球總汞產量的60%左右，汞需求量約佔30%?40%，均位居全球首位。與此同時，中國也是全球汞排放大國。截止2010年，全球每年人為活動向大氣的汞排放量有2000噸，其中中國每年排放汞約500-600噸，佔全球汞排放總量的1/4還多。人類活動造成水體汞汙染，主要來自氯鹼、塑料、電池、電子等工業排放的廢水。據估計1970?1979年全世界由於人類活動直接向水體排放汞的總量約1.6萬噸；排向大氣的總汞量達10萬噸左右；排入土壤總汞約為10萬噸，而排向大氣和土壤的也將隨著水循環回歸入水體，從而造成了水體的嚴重汙染。
[0003]通常情況下對汞等重金屬水體的的修復有化學沉澱法，混凝法等，然而化學沉澱法處理後的出水殘餘硫會產生汙染問題，並且對於硫化物過量程度的監測較困難。混凝法對於濃度高，水質較清的廢水處理難度較大，因此現今的兩種方法對於處理地下水中的汞有一定的困難。
【發明內容】
[0004]本發明針對傳統的修複方法周期長、見效慢且修復效率低等問題提供了一種修復周期短、見效快且修復率高的修復地下水中重金屬汞的方法。
[0005]為了達成上述目的，採用的技術方案如下:
[0006](I)通過對工業區及後周邊村莊地下水的地質勘探，確定汙染地下水源的分布情況及它的流動方向；
[0007](2)再通過對地下水水質監測，確定地下水水中重金屬汞點源；
[0008](3)對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重汙染區域及它的源頭，並在地下水源汙染的重點區域或是源頭處打一口井；
[0009](4)在村莊附近或距離重點區域較遠且汙染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面；
[0010](5)用水泵從水源汙染的重點區域抽出地下水到地面重金屬汞修復裝置中，經修復裝置處理後，直接通入村莊附近或輕汙染源處的水井中，同時，灌入經淨化後的河水，直到村莊附近的水井灌滿為止。
[0011]所述的重金屬鉻修復裝置分為四區:一區為沉澱區(2)、二區為混凝區(3)、三區為濃縮區(4)、四區為離子交換區(5)。
[0012]所述的一區沉澱區(2)為一錐形，箱內加入硫化氫鈉，內部設有一攪拌器出)，在攪拌作用下，使部分汞沉澱下來，錐底為沉澱物。
[0013]所述的二區為混凝區(3)，向池內加入明礬，使含汞廢水加速沉降。
[0014]所述的三區濃縮區(4)內有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經過不同層次的隔水擋板(8)，由於時間的差異，在前一個隔板停留時段，一部分水透過半透膜，使其原廢水失去水分，而使內部汞得到濃縮。
[0015]所述的四區離子交換區(5)內填充離子交換樹脂(9)，樹脂上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而達到淨化地下水的目的。
[0016]本發明的工作原理:首先將含汞廢水通入到沉澱區，在攪拌器的充分攪拌下，使部分汞沉澱下來；接著通過過水通道I進入混凝區，含汞廢水在聚合氯化鋁的作用下，加速沉澱；然後將含汞廢水通入到濃縮區，在半透膜和防水隔板的相互作用下使汞得到充分的濃縮；最後含汞廢水進入離子交換區，在離子交換樹脂的吸附下，使水得到進一步的淨化。含汞廢水經修復裝置處理後，直接通入村莊附近或輕汙染源處的水井中，同時，灌入經淨化後的河水，直到村莊附近的水井灌滿為止。
[0017]本發明的應用方法為:
[0018](I)通過對工業區及後周邊村莊地下水的地質勘探，確定汙染地下水源的分布情況及它的流動方向；
[0019](2)再通過對地下水水質監測，確定地下水水中重金屬汞點源；
[0020](3)對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重汙染區域及它的源頭，並在地下水源汙染的重點區域或是源頭處打一口井；
[0021](4)在村莊附近或距離重點區域較遠且汙染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面；
[0022](5)用水泵從水源汙染的重點區域抽出地下水到地面重金屬汞修復裝置中，其處理過程為:將含汞廢水用水泵抽出放入到地面重金屬汞的修復裝置中，其具體操作步驟是:含汞廢水從進水口(I)進入到沉澱區(2)內進行沉澱再通過沉澱區(2)內的攪拌器(6)攪拌，使部分汞沉澱下來；接著通過過水通道I (11)進入混凝區(3)，並向其中加入聚合氯化鋁，使含汞廢水加速沉降；然後通過過水通道II (12)進入濃縮區(4)，濃縮區(4)內有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經過不同層次的隔水擋板(8)，由於時間的差異，在前一個隔板停留時，一部分水透過半透膜，使其原廢水失去水分，而使內部汞得到濃縮；接著含汞廢水通過過水通道III (13)進入到離子交換區(5)，陽離子交換樹脂(9)上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而使地下水得到淨化，最後淨化完的水通過出水口(10)出水。
[0023]本發明具有的顯著優勢在於:
[0024](I)利用濃縮區內的隔板對水的阻隔及半透膜僅允許水分子透過，從而使汞得到濃縮；
[0025](2)利用離子交換法處理含汞廢水,使含汞量達0.005mg/L以下，沒有二次汙染，離子交換。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明
[0027]圖1為本發明的結構示意圖。
[0028]其中:(1)入水口(2)沉澱區(3)混凝區(4)濃縮區(5)離子交換區(6)攪拌器⑵半透膜⑶隔水擋板(9)離子交換樹脂(10)出水口(11)過水通道I (12)過水通道II (13)過水通道III。
具體實施方案
[0029]一種修復地下水中重金屬汞的方法，方法為:
[0030](I)通過對工業區及後周邊村莊地下水的地質勘探，確定汙染地下水源的分布情況及它的流動方向；
[0031](2)再通過對地下水水質監測，確定地下水水中重金屬汞點源；
[0032](3)對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重汙染區域及它的源頭，並在地下水源汙染的重點區域或是源頭處打一口井；
[0033](4)在村莊附近或距離重點區域較遠且汙染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面；
[0034](5)用水泵從水源汙染的重點區域抽出地下水到地面重金屬汞修復裝置中，經修復裝置處理後，直接通入村莊附近或輕汙染源處的水井中，同時，灌入經淨化後的河水，直到村莊附近的水井灌滿為止。
[0035]所述的重金屬鉻修復裝置分為四區:一區為沉澱區(2)、二區為混凝區(3)、三區為濃縮區(4)、四區為離子交換區(5)。
[0036]所述的一區沉澱區(2)為一錐形，內部設有一攪拌器出)，在攪拌作用下，使部分汞沉澱下來，錐底為沉澱物。
[0037]所述的二區為混凝區(3)，向池內加入聚合氯化鋁，使含汞廢水加速沉降。
[0038]所述的三區濃縮區⑷內有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經過不同層次的隔水擋板(8)，由於時間的差異，在前一個隔板停留時，一部分水透過半透膜，使其原廢水失去水分,而使內部汞得到濃縮。
[0039]所述的四區離子交換區(5)內填充離子交換樹脂(9)，樹脂上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而達到淨化地下水的目的。
[0040]實例I
[0041]通過了對某某工業區及後周邊村莊地下水的地質勘測，確定了該汙染地下水源分布情況及它的流動方向；再通過對地下水水質的監測，確定地下水水中重金屬汞點源分布圖；對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重汙染區域及它的源頭，並在地下水源汙染的重點區域或是源頭處打一口井，在村莊附近或距離重點區域較遠且汙染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面，從重點汙染區域井中抽出的地下水經檢測汞的濃度是28mg/L，然後將抽出來的水放置到地面重金屬汞的修復裝置中，經修復裝置處理後，再測其濃度是0.008mg/L，汞的去除率是99.97%，符合國家排放標準。
[0042]實例2
[0043]通過了對某某工業區及後周邊村莊地下水的地質勘測，確定了該汙染地下水源分布情況及它的流動方向；再通過對地下水水質的監測，確定地下水水中重金屬汞點源分布圖；對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重汙染區域及它的源頭，並在地下水源汙染的重點區域或是源頭處打一口井，在村莊附近或距離重點區域較遠且汙染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面，從重點汙染區域井中抽出的地下水經檢測汞的濃度是25mg/L，然後將抽出來的水放置到地面重金屬汞的修復裝置中，經修復裝置處理後，再測其濃度是0.005mg/L，汞的去除率是99.98%，符合國家排放標準。
[0044]實例3
[0045]通過了對某某工業區及後周邊村莊地下水的地質勘測，確定了該汙染地下水源分布情況及它的流動方向；再通過對地下水水質的監測，確定地下水水中重金屬汞點源分布圖；對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重汙染區域及它的源頭，並在地下水源汙染的重點區域或是源頭處打一口井，在村莊附近或距離重點區域較遠且汙染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面，從重點汙染區域井中抽出的地下水經檢測汞的濃度是26mg/L，然後將抽出來的水放置到地面重金屬汞的修復裝置中，經修復裝置處理後，再測其濃度是0.007mg/L，汞的去除率是99.97%，符合國家排放標準。
【權利要求】
1.一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特徵在於: (1)通過對工業區及後周邊村莊地下水的地質勘探，確定汙染地下水源的分布情況及它的流動方向； (2)再通過對地下水水質監測，確定地下水水中重金屬汞點源； (3)對照地下水水中重金屬汞點源分布圖，找到重汙染區域及它的源頭，並在地下水源汙染的重點區域或是源頭處打一口井； (4)在村莊附近或距離重點區域較遠且汙染較輕的地方打同樣一口井，井深度直達地下水源接觸面； (5)用水泵從水源汙染的重點區域抽出地下水到地面重金屬汞修復裝置中，經修復裝置處理後，直接通入村莊附近或輕度汙染源的水井中，同時，灌入經淨化後的河水，直到村莊附近或輕度汙染源的水井灌滿為止。
2.根據權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特徵在於:所述的重金屬汞修復裝置分為四區，一區為沉澱區(2)、二區為混凝區(3)、三區為濃縮區(4)、四區為離子交換區(5)。
3.根據權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特徵在於:所述的一區沉澱區(2)為一錐形，內部設有一攪拌器出)，在攪拌作用下，使部分汞沉澱下來，錐底為沉澱物。
4.根據權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特徵在於:所述的二區為混凝區(3)，向池內加入聚合氯化鋁，使含汞廢水加速沉降。
5.根據權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特徵在於:所述的三區濃縮區(4)內有一半透膜(7)和一排隔水擋板(8)，含汞廢水經過不同層次的隔水擋板(8)，由於時間的差異，在前一個隔板停留時，一部分水透過半透膜，使其原廢水失去水分，而使內部汞得到濃縮。
6.根據權利要求1所述一種修復地下水中重金屬汞的方法，其特徵在於:所述的四區離子交換區(5)內填充樹脂(9)，樹脂上的基團對汞離子具有很強的吸附能力，從而達到淨化地下水的目的。
【文檔編號】C02F103/06GK104326592SQ201410529884
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】雷春生 申請人:常州大學