含砷废水的石灰沉淀法处理及溶液化学研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要由于砷的化合物具有较大毒性且在工农业生产中应用广泛，砷对环境污染特别是对水质污染问题，已引起全世界环境科学工作者的普遍关注。因此，研究水质除砷技术对含砷废水处理有着现实意义。本课题以Ca(OH)2溶液为沉淀剂，处理模拟含砷废水。考察了pH值、Ca／As摩尔比、沉降时间和温度等因素对石灰沉淀法除砷效果的影响。通过从溶液化学角度分析砷酸钙沉淀物的组成，进而研究石灰沉砷的作用机制。结果表明，当pH值为12，Ca／As摩尔比为6，沉降时间为48小时，反应温度为25℃时，砷的去除效率可达到99．05％。此外，在石灰沉砷过程中，添加简单无

2、机盐絮凝剂铁盐和铝盐，铁盐可显著降低出水总砷浓度，达到污水综合排放标准O．5mg／L的要求，而铝盐不能提高砷的去除率。石灰沉砷所生成的较稳定的沉淀物主要是以(Ca3(As04)2)，Ca5(As04)3(OH)的形式存在，另外也会生成一些较不稳定的砷酸钙盐，例如砷酸氢钙(CaHAs04)，亚砷酸氢钙(Ca(HAs03)2)，亚砷酸钙(Ca(As02)2)，它们在一定条件下会转化为(Ca3(As04)2)。影响石灰沉淀法除砷过程中的沉淀一溶解平衡的主要因素有同离子效应和酸效应。溶液中的pH值决定着铁盐对砷酸钙存在形式的影响。一定条件下，砷酸钙化合物部分转化为更稳

3、定的FeAs04·2H20化合物。铝盐对砷的去除作用主要是吸附作用。在石灰沉砷工艺加入铝盐，铝盐促使溶液中的砷酸钙以Ca3(As04)2的形式存在。关键词：石灰沉淀法；砷酸钙；Ca／As摩尔比；无机絮凝剂第1I页武汉科技大学硕士学位论文Abstract111eProblemofarseniccontaminationespeciallywaterpollutioncausedwidespreadconcernofenvironmentalscientistsaroundtheworld，Sincethearseniccompoundshadserioustox

4、icityandwerewidelyusedinindustrialandagriculturalproduction．So，It’Smeaningfultoresearchthetechnologyofarsenicremovalfromthearsenicwastewater．Inthisstudied，theeffectofpH，theCa／Asmolarrations，theprecipitatetimeandthetemperatureonarsenicremovalbylimeprecipitationwasinvestigated，withthe

5、Ca(OH)2solutionforprecipitationagentandthesodiumarsenatesolutionforsimulationarsenicwater．Tostudythemechanismofarsenicremovalthroughthewayofthelimeprecipitation，theformofarsenatecalciumprecipitatewasanalyedfromthesolutionchemistry．Theresultsshowedthat，theremovalroteofarsenicriseto99

6、．05％whilecontrolledthepHto12，themoleratioofCa／Asto6，thetimeofprecipitateto48hoursandthetemperatureto25℃．Besides，theeffluentconcentrationofarsenicwastewatercouldbesignificantlyreducedwhenaddedtheferrictohighconcentrationofarsenicwastewaterwhichhavebeentreatedwithCa(Offhsolution,thenm

7、ettherequirementsofIntegratedWastewaterDischargeStandard0．5mg／L．However,theremovalrateofarsenicdidn’tchangedwhileaddedthealuminumtothearsenicwastewaterwhichhavebeentreatedwithCa(OH)2solution．TheCa3(As04)2，Ca5(As04)3(OH)wasthestableformofthearsenatecalciumprecipitate．Therewereanother

8、formscomparableunst