目前ღღ★◈,钨冶炼工艺主要为碱浸萃取-离子交换工艺ღღ★◈,即钨精矿经过碱煮后制得的粗钨酸钠溶液ღღ★◈,用水稀释到WO3浓度15~25g/Lღღ★◈,除杂并调节pH后尊龙官网ღღ★◈,进行离子交换ღღ★◈,交换后树脂还需洗涤ღღ★◈,矿物中的杂质砷进入废水中ღღ★◈。一般而言ღღ★◈,APT生产废水中砷的浓度可超过《污水综合排放标准》(GB8978―1996)数倍ღღ★◈。而砷及其大多数化合物都有致命的毒性ღღ★◈,常被加在除草剂ღღ★◈、杀鼠药等ღღ★◈,砷能与人体中的某些酶起作用原版澳盘ღღ★◈,以砷酸盐替代磷酸盐作为酶的激活剂ღღ★◈,以亚砷酸盐的形式与巯基反应作为酶抑制剂ღღ★◈,从而影响酶的活性尊龙官网ღღ★◈,导致中枢神经紊乱ღღ★◈、血管疾病等ღღ★◈。因此ღღ★◈,对钨冶炼离子交换工序中产生的含砷废水的处理迫在眉睫ღღ★◈。对于含砷废水的处理ღღ★◈,国内外研究人员进行了大量的研究ღღ★◈,主要采用吸附法ღღ★◈、离子交换法ღღ★◈、化学沉淀法ღღ★◈、生化法原版澳盘ღღ★◈、膜分离法等处理方法ღღ★◈。现有处理方法均存在不足之处ღღ★◈,其中吸附法适合处理低浓度含砷废水ღღ★◈;离子交换法对复杂含砷废水交换树脂易失效ღღ★◈,成本过高ღღ★◈;传统的石灰乳中和沉淀法产渣量大ღღ★◈;生化法存在微生物耐受砷毒性不强ღღ★◈,会产生二次污染ღღ★◈;膜分离法预处理要求严格ღღ★◈,运行成本高等问题ღღ★◈。由此可见ღღ★◈,开发高效原版澳盘ღღ★◈、成本低廉的含砷废水处理技术刻不容缓ღღ★◈。
在钨冶炼离子交换后产生的废水中ღღ★◈,砷是以砷酸根(AsO43-)或亚砷酸根(AsO33-)的状态存在原版澳盘ღღ★◈。亚砷酸根离子和砷酸根离子都可以被水合氢氧化铁吸附共沉淀ღღ★◈,但由于亚砷酸根离子表面所带的负电荷较砷酸根离子表面所带的负电荷少ღღ★◈,因而亚砷酸根离子较砷酸根盐更难于被水合氢氧化铁所吸附ღღ★◈,另三价砷的毒性远远高于五价砷ღღ★◈,宜先将As3+氧化成As5+ღღ★◈,再加入铁盐ღღ★◈,铁盐水解生成氢氧化铁ღღ★◈,与AsO33-或AsO43-作用ღღ★◈,生成难溶的亚砷酸铁或砷酸铁沉淀ღღ★◈,主要反应如下ღღ★◈:
试验废水取自赣南某钨冶炼厂离子交换工序交后液ღღ★◈,考察氧化剂种类ღღ★◈、氧化剂投加量ღღ★◈、铁盐种类ღღ★◈、铁盐投加量原版澳盘原版澳盘ღღ★◈、溶液pH值对除砷的影响ღღ★◈。废水处理前相关污染因子与标准对比见表1ღღ★◈。
试验的主要仪器有ღღ★◈:电感耦合等离子体-原子发射光谱仪(ICP-AESღღ★◈,USA)ღღ★◈;pH计ღღ★◈;程控混凝试验搅拌仪器等ღღ★◈。
试验试剂ღღ★◈:水合硫酸亚铁ღღ★◈、水合硫酸铁ღღ★◈、聚合硫酸铁ღღ★◈、水合氯化铁ღღ★◈、硫酸均为分析纯ღღ★◈,双氧水ღღ★◈、次氯酸钠均为工业级ღღ★◈,其他为常用试剂ღღ★◈。
将As3+氧化成As5+ღღ★◈,常用的氧化方式为药剂氧化和空气氧化ღღ★◈,其中空气氧化是向废水中鼓入空气ღღ★◈,利用空气中的氧气来氧化废水ღღ★◈。药剂氧化是向废水中加入氧化药剂来氧化废水ღღ★◈,常用的氧化药剂有次氯酸钠ღღ★◈、次氯酸钙ღღ★◈、双氧水ღღ★◈、臭氧等ღღ★◈。在试验中分别采用次氯酸钠ღღ★◈、双氧水和空气氧化这三种方式来氧化处理原水ღღ★◈。在氧化-铁盐混凝沉淀试验中先固定铁盐混凝沉淀步骤的工艺条件ღღ★◈:混凝剂选用水合硫酸亚铁ღღ★◈,投加量为1.48g/Lღღ★◈,控制混凝反应pH值9.5ღღ★◈,现配的次氯酸钠为含有效氯6.0%尊龙官网ღღ★◈,次氯酸钠极不稳定ღღ★◈,受热受光快速分解尊龙官网ღღ★◈,具有强氧化性ღღ★◈,要现配现用ღღ★◈。
综合比较三种氧化剂ღღ★◈,双氧水的优势明显优于其他两种氧化剂ღღ★◈,且双氧水易保存ღღ★◈、运输ღღ★◈,而次氯酸钠不易保存ღღ★◈。
取1000mL废水ღღ★◈,置于程控混凝试验搅拌仪ღღ★◈,用20%硫酸调节一定的pH值ღღ★◈,加入0.44mL双氧水氧化反应10minღღ★◈,加入一定量的铁盐混凝剂尊龙官网ღღ★◈,反应时间为20minღღ★◈,静置过滤ღღ★◈,考察pH值ღღ★◈,混凝剂用量对砷去除效果的影响ღღ★◈。
控制水合硫酸亚铁投入量为1.48g/Lღღ★◈,用硫酸调节铁盐混凝反应pH值ღღ★◈,不同pH值条件下的混凝沉淀试验结果如图1所示ღღ★◈。
通过上述pH值条件试验的结果原版澳盘ღღ★◈,用硫酸调节铁盐混凝反应pH值在9.5左右ღღ★◈,加入不同量的水合硫酸亚铁进行混凝沉淀试验ღღ★◈,结果如图2所示尊龙官网ღღ★◈。
由图1ღღ★◈、图2可知ღღ★◈,当pH=9~10ღღ★◈,水合硫酸亚铁加入量为1.48g/L时ღღ★◈,废水中砷的去除率达到最高为99.0%ღღ★◈,反应后残留砷的浓度降至0.49g/Lღღ★◈,低于《污水综合排放标准》(GB8978―1996)要求ღღ★◈。
pH继续增大时ღღ★◈,砷在水中主要以AsO43-阴离子形式存在ღღ★◈,与4-所带电荷相同ღღ★◈,反作用力较大ღღ★◈,导致废水中残留砷的浓度增大ღღ★◈。
当加入的硫酸亚铁量少时ღღ★◈,生成的亚砷酸铁或砷酸铁沉淀不完全原版澳盘ღღ★◈,砷去除率低ღღ★◈,但随着加入量的增多ღღ★◈,生成的亚砷酸铁或砷酸铁沉淀逐渐增多ღღ★◈,砷的去除率也随着上升ღღ★◈。
控制水合硫酸铁投加量为0.72g/Lღღ★◈,用硫酸调节混凝反应pH值ღღ★◈,不同pH值条件下的混凝沉淀试验结果如图3所示ღღ★◈。
由图3ღღ★◈、图4可知ღღ★◈,当pH=6~7ღღ★◈,硫酸铁加入量为0.72g/L时ღღ★◈,废水中砷的去除率达到最高为92.9%ღღ★◈,反应过后残留砷的浓度降至3.33mg/Lღღ★◈,不能满足废水排放对砷含量的要求ღღ★◈。
控制聚合硫酸铁投加量为1.07g/Lღღ★◈,用硫酸调节混凝反应pH值ღღ★◈,不同pH值条件下的混凝沉淀试验结果ღღ★◈,如图5所示ღღ★◈。
由图5ღღ★◈、图6可知ღღ★◈,当pH=6~9ღღ★◈,聚合硫酸铁加入量为1.07g/L时ღღ★◈,废水中砷的去除率达到最高为97.2%ღღ★◈,反应过后残留砷的浓度降至1.31mg/Lღღ★◈,同样不能满足废水排放对砷含量的要求ღღ★◈。
控制水合氯化铁投加量为0.99g/Lღღ★◈,用硫酸调节混凝反应pH值ღღ★◈,不同pH值条件下的混凝沉淀试验结果ღღ★◈,如图7所示ღღ★◈。
用20%的硫酸调节混凝反应pH值为12左右ღღ★◈,改变水合氯化铁投加量的混凝沉淀结果尊龙官网ღღ★◈,如图8所示ღღ★◈。
由图7ღღ★◈、图8可知ღღ★◈,当pH=10~12ღღ★◈,硫酸铁加入量为0.99g/L时ღღ★◈,废水中砷的去除率达到最高为99.5%ღღ★◈,反应过后残留砷的浓度降至0.19mg/Lღღ★◈,满足废水排放对砷含量的要求ღღ★◈。
(1)从以上四种“氧化剂+铁盐”混凝沉淀处理钨冶炼含砷废水试验可知ღღ★◈,只有“双氧水+水合硫酸亚铁”和“双氧水+水合氯化铁”能使砷达标排放ღღ★◈,鉴于水合氯化铁有较高腐蚀性ღღ★◈,且药剂成本高于水合硫酸亚铁ღღ★◈,综合比较ღღ★◈,处理此类含砷废水使用“双氧水+水合硫酸亚铁”较为理想ღღ★◈。
(2)采用“双氧水+水合硫酸亚铁”混凝沉淀法处理钨冶炼含砷废水ღღ★◈,在双氧水用量0.44mL/Lღღ★◈,氧化反应时间5~10minღღ★◈,水合硫酸亚铁投入量1.48g/Lღღ★◈,混凝反应pH=9~10ღღ★◈,废水中砷的去除率达到99.0%ღღ★◈,反应过后残留砷的浓度降至0.49mg/Lღღ★◈,达到废水排放标准对砷含量的要求ღღ★◈。
(3)用本工艺处理的钨冶炼含砷废水尊龙官网ღღ★◈,外排废水可稳定达到GB8978―1996一级标准ღღ★◈,外排渣经危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别(GB5085.3―2007)ღღ★◈,符合浸出毒性鉴别标准值ღღ★◈,可堆放于渣库内ღღ★◈。凯时尊龙人生就是博ღღ★◈,尊龙凯时app下载ღღ★◈,陶瓷膜尊龙凯时ღღ★◈。尊龙凯时官方网站ღღ★◈,尊龙凯时人生就是搏ღღ★◈。尊龙凯时官网ღღ★◈,膜分离应用ღღ★◈,