處理高砷濃度工業(yè)廢水的化學(xué)沉淀法
摘要:簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)近年來(lái)以化學(xué)沉淀法處理高濃度砷工業(yè)廢水的試驗(yàn)研究及工業(yè)應(yīng)用狀況,討論了化學(xué)沉淀法除砷工藝中的關(guān)鍵性工序,指出所得含砷沉淀物組成復(fù)雜(含砷、鐵和鈣離子等) 及穩(wěn)定性不夠理想。為了適應(yīng)目前環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)格要求以及盡可能對(duì)廢物進(jìn)行資源化處理,認(rèn)為對(duì)于砷和重金屬濃度高、規(guī)模大的廢水,應(yīng)重視綜合治理回收工藝研究。
關(guān)鍵詞:砷;工業(yè)廢水;化學(xué)沉淀法;處理
砷化物一般都有毒性,其毒性與它們的化學(xué)性質(zhì)和價(jià)態(tài)有關(guān)。三價(jià)砷的毒性比五價(jià)砷的高出約60 倍[1 ] ,五價(jià)砷在人體內(nèi)會(huì)被還原轉(zhuǎn)化成三價(jià)砷。另外,砷在人體內(nèi)有明顯的積蓄性,人體攝入較低量砷化物,經(jīng)過(guò)1～2 a 、甚至十幾年或幾十年后,有可能會(huì)出現(xiàn)砷中毒病癥[2 ] 。因此,含砷工業(yè)廢水必須嚴(yán)格處理。
采礦、有色金屬冶煉、硫酸制備、化工、染料及農(nóng)藥生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域排出的廢水中往往含有砷, 其質(zhì)量濃度高的達(dá)每升數(shù)百毫克,甚至數(shù)千毫克[325 ] ,個(gè)別的含砷難浸金礦浸出液中砷質(zhì)量濃度高達(dá)20～56. 5 g/ L[ 6 ] 。很多廢水中,砷主要以三價(jià)形式存在,也有的主要以五價(jià)形式存在。
含砷廢水的處理,自20 世紀(jì)60 年代起就已廣受關(guān)注。目前,處理含砷廢水的方法主要有[7 ] 化學(xué)沉淀法、物化法和微生物法。物化法通常為離子交換、吸附、萃取及反滲透等方法。微生物法有活性污泥法、菌藻共生體法和投菌活性污泥法等。一般而言,微生物法具有高效、經(jīng)濟(jì)且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),因此,已成為公認(rèn)的最具發(fā)展前景的處理方法；瘜W(xué)沉淀法可細(xì)分為兩類(lèi):一類(lèi)是將砷沉淀為一種中間產(chǎn)物,然后再轉(zhuǎn)化成砷產(chǎn)品出售[3 ] ,這種方法可以避免砷沉淀物長(zhǎng)期存放過(guò)程中可能產(chǎn)生的二次污染;另一類(lèi)是將砷沉淀為穩(wěn)定的化合物后存放,這種方法是目前處理砷濃度較高的工業(yè)廢水使用的最普遍的方法。上世紀(jì)90 年代以前,大多采用簡(jiǎn)單的石灰乳中和沉淀法處理含砷廢水,但所得的含砷沉淀物(包括砷酸鈣等) 在尾礦池中反溶,使每升尾礦池廢水中砷質(zhì)量濃度高達(dá)幾克[8 ] ,因此目前已較少采用。較理想的除砷方法,從技術(shù)上講,不僅必須確保處理后外排水達(dá)到環(huán)保要求,而且所得砷沉淀物具有高穩(wěn)定性,適宜長(zhǎng)期存放。
根據(jù)近期的文獻(xiàn),介紹了目前廣泛研究并采用的以三價(jià)鐵離子與五價(jià)砷反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理高濃度砷工業(yè)廢水的有關(guān)工藝。特別提及了化學(xué)沉淀法所得的含砷、鐵、鈣的沉淀物其穩(wěn)定性仍不夠高, 為此,對(duì)該沉淀法提出了一些看法,以期引起關(guān)注。
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