冶金工业废水除砷技术应用发展

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1、冶金工业废水除砷技术应用发展摘要：随着冶金行业的发展，工业废水逐渐增多。为保护环境，促进生态平衡，加强废水处理技术研究十分重要。本文以废水除砷技术为例，详细介绍其中最常用的吸附法、化学沉淀法、活性污泥法、离子交换法的技术流程、原理、研究现状以及应用效果。关键词：废水除砷；沉淀；吸附剂中图分类号：C35文献标识码：A1.引言大自然中的砷分布广泛，一般在有色金属矿物中，它会伴随着有色金属精矿而进入冶炼厂。伴随着冶金工业、化工的发展，尤其是有色金属的开采与冶炼，产生大量含砷废水、废气、废渣。据了解，砷在进入冶金工业后，最后大部分留在废水中被排出来

2、。含砷废水又可以分成酸性和碱性，前者是冶炼厂在制酸生产净化过程中产生的，含砷量高达10mg/L，大大高出国家的排放标准――0.5mg/L，故而必须进行相应的除砷处理才能排放。6由于砷进入人体后会进入血液和组织中，排放较慢，逐渐在人体内聚集，进而破坏人体细胞的氧化还原能力，影响细胞的正常新陈代谢，严重时会引起中毒死亡。因此，水体中的含砷量一直为世界各国所关注。随着工业的发展，大量含砷的污染物被排放到水体中，严重威胁生态系统的平衡，影响人的安全，必须加强含砷废水的治理以及技术研究，开发出高效且经济的废水除砷技术十分必要，具有重大社会经济价值和环

3、境价值。目前国内常用的技术有吸附法、沉淀法、活性污泥法、离子交换法等。2.几种常见含砷废水处理技术及其应用概述2.1吸附法吸附法是一种简单易行的废水处理技术，其适合处理量大但浓度较低的废水。其原理为：用具有高比表面积、不溶性的固体材料作为吸附剂，然后通过吸附作用将废水中的砷固定在吸附剂表面，达到除砷的目的。该技术最大的优点就在于其高效经济。其中，天然的吸附剂有天然珊瑚、膨润土、沸石、椰子壳等，价格低廉，能取得较好的经济效果。但是，吸附法也还存在许多缺陷，如：一般的吸附剂很难有效吸附As（V），不能有效脱除As（Ⅲ），这使得除砷工艺变得较为复

4、杂。邓书平等人对粉煤灰这个吸附剂进行改良，运用聚二甲基烯丙基氯化铵对粉煤灰进行改良，然后研究了改良后粉煤灰在去除废水中砷的最佳适宜条件为：当废水pH值=7时，投加质量浓度为0.048g/mL的改良粉煤灰，然后吸附60min，温度控制为25℃，最后砷的去除率能达到90.3%。6梁美娜等人研究氢氧化铁和氢氧化铝对砷的吸附作用，结果表明其吸附作用与溶液的pH值有关，当砷的浓度为10-3mol/L时，氢氧化铁在溶液pH值=3-10范围内时，吸附砷的效率可达99.9%，将溶液中的砷降到0.05mg/L以下。2.2化学沉淀法沉淀法在除砷过程中较为常用，

5、主要有石灰中和沉淀法、混凝共沉淀法和硫化沉淀法。由于砷酸根和亚砷酸能与多种金属离子形成难溶盐，经过滤后即可除去液相中的砷，且在较高pH值条件下，金属离子本身也会形成氢氧化物沉淀，大量的砷酸根离子可与金属氢氧化物形成共沉淀，从而提高砷去除效率。由于亚砷酸盐的溶解度一般都比砷酸盐高，因此在许多的实际操作中都需预先将As(Ⅲ)氧化为As(V)。刘琦等研究了葫芦岛锌厂高浓度含砷废水的处理，提出了一种联合工艺：一级石灰乳中和，二级NaOH中和，三级活性炭催化氧化铁砷体系共沉淀的除砷工艺。经过3级处理后，溶液中的砷浓度99％，出水中砷的浓度<0．5mg

6、／L，出水浊度<60，能够达到废水排放标准。聂静以湖北大冶有色金属公司冶炼厂排放的酸性含砷废水为研究对象，分别考察了石灰中和法、硫化法、石灰中和-铝盐共沉淀法、石灰中和-铁盐共沉淀法和石灰中和-曝气氧化-铁盐共沉淀法处理该厂废水的工艺条件和处理效果。结果表明，采用石灰中和-曝气氧化-铁盐共沉淀法处理该厂废水的效果最好，出水砷浓度<0.5mg／L。6某生产硫酸及磷肥的化工厂，其废水量为2000m³／d，其中ρ(As)及ρ(F)分别为100-200和35mg／L，pH=1.0。原先采用加石灰处理的简单方法，出水中砷质量浓度严重超标。后

7、采用曝气氧化条件下加石灰和硫酸亚铁以两段法处理(图1)，效果较好。图1两段法除砷工艺流程图工程中采用膜片式可变微孔曝气器，这是确保获得良好处理结果的关键。另外，强化了石灰乳制备过程，以减少进入系统的石灰渣的量，而且在加石灰量大的一级曝气反应池中配有机械搅拌，有助于避免因可能进入的较大颗粒石灰渣的沉淀而淹没曝气头。该装置已运行多年，效果良好，出水达一级外排标准：pH为7～9，有害物质量浓度分别为：ρ(As)<0．5mg／L，ρ(F-)<5mg／L，ρ(SS)<33mg／L。运行结果统计表明，当废水中砷质量浓度为200mg／L时，处理1m&su

8、p3;废水的药剂费为0.7元。3含砷废水处理技术的发展趋势随着冶金、化工等产业的日益发展，以及含砷制品市场的日益拓大，含砷废水的排放和污染问题，必将影响到人们的生活水平的提高，影