鐵鹽-剩余活性污泥法處理高濃度堿性含砷廢水.pdf

1、堿性含砷廢水的達(dá)標(biāo)排放是當(dāng)今有色冶金工藝中急待解決的重大環(huán)境問題。本研究針對湘西某重金屬冶煉企業(yè)排放的含砷廢水pH值高、含砷濃度高、其它重金屬離子濃度較低的特點(diǎn)，提出了鐵鹽-剩余活性污泥法處理新工藝，對鐵鹽沉砷、剩余活性污泥吸附砷的工藝過程作了研究，并對鐵鹽沉砷、剩余活性污泥吸附砷的機(jī)理進(jìn)行了初步探討，得到如下結(jié)論： 1)在30℃下用硫酸亞鐵作混凝劑處理含砷廢水，其最佳混凝工藝參數(shù)為pH=5.5、Fe/As=4.(摩爾比)、混

2、凝反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，砷的去除率達(dá)到55.6﹪；在30℃時(shí)用三氯化鐵作混凝劑時(shí)，其最佳混凝工藝參數(shù)為pH=5、Fe/As=2(摩爾比)、混凝反應(yīng)時(shí)問為3小時(shí)，砷的去除率為93﹪；在30℃時(shí)用硫酸鐵作混凝劑時(shí)，其最佳混凝工藝參數(shù)為pH=5、Fe/As=2、混凝反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，砷的去除率為95﹪以上。通過工藝參數(shù)的綜合比較確定用硫酸鐵作為處理原水的混凝劑?；炷磻?yīng)過程中加入聚丙烯酰胺(PAM)可以大大提高沉淀物的沉降性能，最佳投加量為2mg/

3、L。 用硫酸鐵作混凝劑處理經(jīng)H<,2>O<,2>氧化后的含砷廢水，效果比未經(jīng)氧化的要顯著。H<,2>O<,2>作為氧化劑氧化原水，不會帶來其它雜質(zhì)，是一種高效、清潔的氧化劑，其最佳投加量為H<,2>O<,2>/As(Ⅲ)=2、最佳氧化時(shí)間為30分鐘，氧化率在93﹪以上。 用硫酸鐵作混凝劑處理氧化后的含砷廢水，當(dāng)總砷濃度在1000mg/L，參數(shù)條件為pH=5、反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)、反應(yīng)溫度30℃、Fe/As=2時(shí)，砷去除率在

4、99﹪以上，出水含砷10mg/L左右。當(dāng)Fe/As≥10時(shí)，出水含砷在0.5mg/L以下，但這在處理成本上很不經(jīng)濟(jì)。 2)用剩余活性污泥作為吸附劑處理經(jīng)鐵鹽除砷后的原水，其中As(V)含量為10mg/L，當(dāng)吸附反應(yīng)的參數(shù)條件為pH=7、反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)、污泥投加量10g/L(濕重)時(shí)，處理后出水中砷濃度達(dá)到國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)一級的要求。若原水中含有Fe<'3+>、Cu<'2+>、Pb<'2+>、PO<,4

5、><'3->等離子存在，有利于砷的去除。在強(qiáng)酸性解吸液作用下，剩余活性污泥吸附的砷會脫除，吸附材料得到再生，酸性含砷解吸液用于鐵鹽沉砷過程中調(diào)節(jié)pH值。 3)鐵鹽沉砷過程中產(chǎn)生的沉淀物經(jīng)過XRD、EDX、FTIR分析，得知為一種非晶態(tài)的化合物，化合物中含有As-O鍵、O-As-O鍵、Fe-O-Fe鍵、SO<,4><'2->、-OH基團(tuán)，該沉淀物經(jīng)過國家標(biāo)準(zhǔn)毒性浸出試驗(yàn)證實(shí)是一種安全無污染的固體物質(zhì)。推導(dǎo)出硫酸鐵沉砷過程總的反應(yīng)

6、速度方程為：Y=-1.667+0.023X-1.05X<'2>+1.525X<'3>，(Y=反應(yīng)速度，mg/min，X：反應(yīng)時(shí)間，min)。剩余活性污泥吸附砷的規(guī)律符合Freundlich吸附模型：1gV=-0.32591+0.617691gC，剩余活性污泥對砷的吸附以化學(xué)吸附為主。總之，新工藝克服了傳統(tǒng)石灰法存在的砷去除率不高、含砷沉淀物不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，處理試劑來源廣泛、廉價(jià)，廢水經(jīng)過處理后出水含砷濃度達(dá)到國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978