含铊废水处理技术及方法

含铊废水处理技术及方法

一、化学沉淀法

利用铊离子与沉淀剂反应生成难溶物质，是最基础的预处理手段。

· 1.硫化物沉淀：硫化铊（如Tl?S）溶度积极小（Ksp≈1×10???），是高效沉淀剂。调节废水pH至8-10（避免H?S挥发），投加Na?S或FeS，生成黑色Tl?S沉淀。适用于中高浓度含铊废水（初始浓度＞1 mg/L），但需注意过量S??可能返溶，需控制投加量。

· 2.氢氧化物沉淀：TlOH溶度积（Ksp≈5.5×10???）较小，但受共存离子（如Fe??、Al??）影响，需高pH（＞10）才能完全沉淀，单独使用效果有限，常与硫化物联用提升去除率。

二、吸附法

通过吸附剂表面活性位点（如羟基、羧基）或静电作用捕获铊离子，适用于低浓度（＜1 mg/L）或深度处理。

· 1.传统吸附剂：活性炭（经硝酸/热改性后吸附容量提升）、黏土矿物（如蒙脱石，通过离子交换吸附Tl?）。

2.新型材料：

o （1）金属氧化物：铁氧化物（如针铁矿，FeOOH）通过Fe-OH基团配位吸附Tl?，或氧化Tl?为更难溶的Tl??化合物；锰氧化物（如MnO?）可氧化Tl?并吸附，提升去除效率。

o （2）碳基材料：生物炭（负载Fe/ Mn后增强吸附）、石墨烯氧化物（高比表面积，通过π-π作用吸附）。

 

三、离子交换法

利用离子交换树脂上的可交换离子（如H?、Na?）与Tl?发生置换。强酸性阳离子交换树脂（如001×7型）对Tl?亲和力较强，适用于低浓度、低浊度废水。但需注意：共存Ca??、Mg??会竞争吸附，需预处理去除；树脂易被污染，需定期再生（用NaCl溶液）。

四、氧化还原法

通过改变铊价态或与其他物质反应生成沉淀：

1.氧化法：投加H?O?、O?等氧化剂，将部分Tl?氧化为Tl??（Tl??水解生成Tl(OH)?沉淀，Ksp≈1×10???），提升沉淀效率。

2.还原法：若废水中含高价铊（如Tl??），可用SO?、Fe??还原为Tl?，再结合沉淀或吸附处理（但实际中Tl??较少见）。

五、膜分离技术

通过半透膜截留铊离子，适用于高纯度水处理（如电子工业回用）：

1.纳滤（NF）：对单价离子（如Tl?）截留率约80%-90%，操作压力较低（1-2 MPa）。

2.反渗透（RO）：几乎完全截留Tl?（截留率＞99%），但能耗高，适用于深度处理。

六、组合工艺

实际应用中常采用“预处理+深度处理”组合提升效率，例如：

1.化学沉淀+吸附：先用Na?S沉淀降低铊浓度（去除率＞95%），再用改性活性炭吸附残留铊（出水浓度＜0.1 μg/L）。

2.氧化+膜分离：H?O?氧化Tl?后，通过纳滤/反渗透实现达标排放或回用。