摘要:比較研究了石灰中和法和石灰-鐵鹽法對硫化后含低濃度砷(20~50 mg/L)污酸的處理效果。結果表明,單純采用石灰法,廢水難以達標排放;而兩段石灰-鐵鹽(氯化鐵)法滿足達標排放的同時,一段及二段沉淀物的浸出液中砷、鎘、銅、鉛和鋅含量均低于危險廢物鑒別標準要求(GB 5085.3-2007);其最優工藝參數為一段終了 pH=2,反應時間為2 h,二段終了 pH=8、Fe/As=8、反應時間為60 min、氧化劑投加量(Ca(ClO)2/As)為6∶1;正交實驗結果中各參數對鐵鹽除砷效果影響順序為終了 pH>反應時間>Fe/As>氧化劑投加量。
自然水體中砷含量超標已成為全球范圍的環境污染問題,包括美國、中國、智利、孟加拉國、墨西哥、阿根廷、波蘭、加拿大、匈牙利、日本和印度在內的許多國家都有砷含量超標的報道。其中,我國砷資源儲藏量占全球總量的70%,是遭受砷污染最嚴重的國家之一。
它主要伴生在錫、鉛、鋅、銅和金等礦產資源中,在礦物的開采與金屬的冶煉過程中,砷以氧化物或鹽的狀態分別進入煙氣、廢水和廢渣中,對周邊環境造成嚴重污染。對冶煉企業廢水中砷的治理于我國砷污染的控制具有積極的意義。
化學沉淀法是目前國內外處理含砷廢水使用最普遍的一種方法,主要包括石灰中和法、混凝沉淀法和硫化法等。石灰中和法的使用歷史較為悠久,該方法利用石灰乳中和廢水中酸以提高PH,并與廢水中砷反應生成難溶的亞砷酸鈣和砷酸鈣。黃自力等采用石灰來沉淀模擬廢水中的砷,在PH為12,Ca/As摩爾比為6,常溫下沉降48h后,獲得了99.05%的除砷效率。
隨著礦產資源開采量的增大帶來的含砷廢水量的增大及廢水水質標準的嚴格,單獨使用石灰中和法已無法滿足廢水達標排放的要求,而該方法與其他方法的組合工藝成為除砷工藝的主流。其中,在工業實際中,石灰中和與鐵鹽混凝的組合工藝是處理酸性含砷廢水的最優選擇。吳兆清等采用石灰C硫酸亞鐵兩段凈化工藝,對以硫鐵礦為原料的硫酸廠含砷廢水進行處理后,外排廢水中砷濃度小于0.5mg/L。董準勤先用石灰乳將山東某冶煉企業酸性廢水中和后,用含鐵鹽較高的電解銅萃取液除砷,再經曝氣、壓濾和澄清后實現了砷的達標排放。De Klerk等證明了用鐵鹽共沉法處理含砷廢水時加入石灰有助于提高砷的去除率,采用多級石灰-鐵鹽工藝實現高濃度含砷污酸的達標排放。
黃榮采用兩段石灰乳中和加鐵鹽除砷的方法來改
造金昌冶煉廠污水處理系統,使出水水質達到國家II級排放標準。Meltem Bilici Bas-kan等采用響應曲面的分析方法研究看鐵鹽沉砷的過程,結果表明,與Fe(TT)相比,Fe(TTT)除砷效率高且用量少。石灰-鐵鹽法雖然可以有效降低廢水中的殘余砷,但該工藝只是將砷等有害物質轉移到廢渣中,造成二次污染的問題。
硫化法也是處理冶煉廠高砷廢水的常用方法。李亞林等利用硫化亞鐵處理污酸廢水,可使廢水達標排放,并回收其中的砷。易求實等采用間歇式高效硫化回收技術處理污酸,砷回收率高,脫硫劑消耗少。在實際的工業應用中,處理方法的選擇要依據廢水水質、水量、共存離子和出水水質的要求等而定。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
國內某企業采用電除塵凈化冶煉煙氣,有效地減少了進入酸性廢水中的銅、鎘、鉛和鋅等有害重金屬含量,再經硫化沉降廢水中砷等有害重金屬得到了進一步的去除,出水中砷、鎘、銅、鉛和鋅含量依次為:
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