處理高砷濃度工業廢水方法
砷(shen)(shen)化(hua)物一般都有(you)毒(du)性(xing)(xing)(xing),其(qi)毒(du)性(xing)(xing)(xing)與它們(men)的(de)化(hua)學性(xing)(xing)(xing)質和(he)價態有(you)關。三價砷(shen)(shen)的(de)毒(du)性(xing)(xing)(xing)比五價砷(shen)(shen)的(de)高出約60 倍,五價砷(shen)(shen)在(zai)人體(ti)內會被還原轉(zhuan)化(hua)成(cheng)三價砷(shen)(shen)。另外(wai),砷(shen)(shen)在(zai)人體(ti)內有(you)明(ming)顯的(de)積蓄性(xing)(xing)(xing),人體(ti)攝(she)入較低量砷(shen)(shen)化(hua)物,經(jing)過1~2 a 、甚(shen)至十幾年或幾十年后,有(you)可能會出現砷(shen)(shen)中毒(du)病癥。因此,含(han)砷(shen)(shen)工業廢水必(bi)須嚴格處理(li)。
采(cai)礦、有(you)色金屬(shu)冶煉、硫酸制備、化工、染料及農藥生產等工業(ye)領(ling)域排出的廢水(shui)(shui)中往往含有(you)砷(shen)(shen),其質量濃(nong)度高(gao)的達每升數(shu)(shu)百(bai)毫克,甚(shen)至數(shu)(shu)千毫克,個別的含砷(shen)(shen)難(nan)浸(jin)金礦浸(jin)出液中砷(shen)(shen)質量濃(nong)度高(gao)達20~56. 5 g/ L。很(hen)多(duo)廢水(shui)(shui)中,砷(shen)(shen)主(zhu)(zhu)要(yao)以三價形式存在,也有(you)的主(zhu)(zhu)要(yao)以五價形式存在。
1 吸附(fu)法除砷
1.1 改性(xing)沸石吸附
天然沸石(shi)特定(ding)(ding)的(de)(de)結構決定(ding)(ding)了(le)它具(ju)有(you)較(jiao)(jiao)好吸(xi)附(fu)和(he)離子交(jiao)換等性(xing)質(zhi),其具(ju)有(you)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)比表面積,能產生較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)擴散力(li),故可用作出色(se)的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑(ji)。沸石(shi)對(dui)水(shui)中的(de)(de)砷有(you)一定(ding)(ding)的(de)(de)吸(xi)附(fu)作用,且(qie)經(jing)改性(xing)的(de)(de)沸石(shi)對(dui)砷有(you)很強的(de)(de)去除能力(li)。
1.2 活性氧化鋁吸附
采用(yong)活性氧化(hua)鋁作吸附(fu)劑,利(li)用(yong)其高比表(biao)面(mian)積和不溶性的特性,通過物(wu)理吸附(fu)作用(yong)、化(hua)學吸附(fu)作用(yong)或離(li)子交換作用(yong)等機(ji)制將水中的砷污染物(wu)固定在自身的表(biao)面(mian)上,從而達到(dao)除砷的目(mu)的。該(gai)法是一種簡(jian)單易行(xing)的水處理技術(shu),一般適(shi)合于處理量大、濃度較(jiao)低(di)的水處理體(ti)系。
1.3 新生態MnO2吸附
新生態MnO2具有較強的(de)氧化性和吸(xi)附性,能與水中的(de)砷(shen)發生吸(xi)附共沉(chen),從而達(da)到除砷(shen)的(de)效果。
2 與(yu)鐵共沉法(fa)除砷(shen)
砷(shen)可(ke)以(yi)通(tong)過與鐵吸附共沉來去除(chu),且除(chu)砷(shen)效(xiao)果較佳。水(shui)中初(chu)始鐵含量(liang)和(he)水(shui)中鐵砷(shen)比(bi)對(dui)砷(shen)去除(chu)率有一(yi)定的影響(xiang)(xiang)。大多(duo)數情況(kuang)下,水(shui)中鐵含量(liang)保(bao)(bao)持(chi)在(zai)1.5 mg/L或更高,并且鐵砷(shen)比(bi)至(zhi)少是(shi)20:1,這(zhe)(zhe)時(shi),砷(shen)去除(chu)率通(tong)常保(bao)(bao)持(chi)80% 一(yi)95%。某些情況(kuang)下,在(zai)除(chu)鐵工(gong)藝的起始處加入一(yi)些鐵鹽(yan)混凝劑,這(zhe)(zhe)對(dui)于除(chu)砷(shen)工(gong)藝的優化是(shi)十分必要的。當pH在(zai)5.5—8.5范圍(wei)內,對(dui)除(chu)砷(shen)效(xiao)果影響(xiang)(xiang)不(bu)大,但超出這(zhe)(zhe)個范圍(wei)除(chu)砷(shen)效(xiao)果則會大大降低(di)。因此,進水(shui)砷(shen)含量(liang)嚴(yan)重超標的系統可(ke)以(yi)通(tong)過調節pH來增加砷(shen)去除(chu)率。
3 離子交(jiao)換(huan)法除砷
離(li)子(zi)交換(huan)法具(ju)有(you)(you)能有(you)(you)效(xiao)回(hui)收有(you)(you)價金(jin)屬的(de)特點(dian),是一種有(you)(you)效(xiao)的(de)脫(tuo)砷(shen)方(fang)法,但是,離(li)子(zi)交換(huan)法處理費(fei)用高,使用有(you)(you)限。
4 生(sheng)物(wu)法除砷
水體中的(de)砷(shen)(shen)(shen)主要(yao)是無(wu)機砷(shen)(shen)(shen)(砷(shen)(shen)(shen)酸(suan)(suan)鹽(yan)和亞(ya)砷(shen)(shen)(shen)酸(suan)(suan)鹽(yan)),生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)能夠蓄積砷(shen)(shen)(shen),而(er)(er)且也能對其進行氧化和甲基(ji)化。由于(yu)甲基(ji)化的(de)砷(shen)(shen)(shen)如甲基(ji)砷(shen)(shen)(shen)、二(er)甲基(ji)砷(shen)(shen)(shen)、三(san)甲基(ji)砷(shen)(shen)(shen)的(de)毒性比無(wu)機砷(shen)(shen)(shen)低得多,利用(yong)(yong)這一(yi)特(te)性可采用(yong)(yong)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)法對含砷(shen)(shen)(shen)廢水處理(li)。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)法除砷(shen)(shen)(shen)的(de)原理(li)在于(yu)某些(xie)特(te)殊菌種(zhong)在培養過程中會產生(sheng)(sheng)(sheng)一(yi)種(zhong)類(lei)似于(yu)活性污泥的(de)物(wu)質,這種(zhong)物(wu)質起(qi)絮凝作用(yong)(yong),它會與(yu)砷(shen)(shen)(shen)結合而(er)(er)形成沉淀,達到除砷(shen)(shen)(shen)的(de)目的(de)。但是,生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)法菌種(zhong)培養周(zhou)期長,對環(huan)境要(yao)求苛刻,而(er)(er)且常被用(yong)(yong)于(yu)廢水除砷(shen)(shen)(shen)。除砷(shen)(shen)(shen)方法總結,見表1
表1 砷處理方法(fa)簡(jian)介(jie)
處理(li)方法(fa)簡單(dan)介(jie)紹優點缺點
沉淀(dian)法(fa)鈣沉淀(dian)劑,石灰(hui)-鋁(lv)鹽(yan),石灰(hui)-鎂鹽(yan),硫(liu)酸亞鐵-蘇打,氫氧化(hua)鈣-氯化(hua)鐵等(deng)。工藝簡單,投(tou)資低需要大量的(de)化(hua)合物(wu)(wu),最終產物(wu)(wu)的(de)處理上有局(ju)限性(xing)
離子交換法水(shui)合鋯氧化物充填多孔樹脂,用海藻酸珠粒(li)-CaCl2和FeCl3溶液處(chu)理可有效(xiao)地脫除砷需要進行預處(chu)理且成本較高
膜分(fen)離法微濾、超(chao)濾、納米過濾和(he)反滲透等節能、無二(er)次污(wu)染,常溫操作成本高,需(xu)要大量回流水
電(dian)解(jie)法以鋁或鐵作(zuo)為陰極(ji)和陽(yang)極(ji)生成(cheng)砷氫氧化物工藝簡單,成(cheng)本低生成(cheng)浮渣易造(zao)成(cheng)二(er)次污染
吸附法活性鋁、活性鋁土礦、活性炭、飛灰、中國粘土、赤(chi)鐵礦、長(chang)石、硅灰石等較為成熟、簡單易(yi)行進(jin)行預氧(yang)化、吸附劑(ji)再生,回(hui)收上的問題(ti)
生化法(fa)微生物(wu)、植物(wu)、海(hai)生動(dong)物(wu)等(deng)較成熟,經(jing)濟,無二次(ci)污染。固(gu)定資本較高

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