美国西部某厂电化学除砷
美国西部某木材防腐加工厂处理含砷废水的工艺流程如图所示:
含砷废水经泵抽入电化池。在电化池中装有几块相隔不大的冷轧钢板作电极。废水从空隙中流过。用直流电源连接两极。当直流电通过废水从一极流向另一极时,发生电化学反应。正极(阳极)产生Fe2+,其数量通过变化电源功率加以控制。在负极(阴极),水电解为H2和OH-,并形成Fe(OH)2。随着Fe(OH)2的生成,电极逐渐腐蚀,因此需每月更换一次。经电化池处理的水流入一反应器。在反应器中添加H2O2,氧化Fe(OH)2成Fe(OH)3,同时氧化亚砷酸(H3AsO3)成砷酸(H3AsO4)。在反应器中保持pH值为6.5,此值为砷酸铁沉淀和吸附的最佳值。处理水然后进入澄清池。
在反应器和澄清池之间加入聚合物絮凝剂,增加固体物沉降性能。在澄清池中,固体沉到底部 ,溢流水经过滤器过滤后排出。沉渣经板框压滤机脱水。滤饼含水合氧化铁、砷酸铁、吸附在铁基体表面的砷及在工艺过程中除去的其它悬浮固体或金属。
该工艺具有如下特点
第一,只要铁与砷的比例选择恰当,该工艺不需pH调整剂,因此,具有不增加容解性固体浓度的优点;另一方面由于电化学过程仅产生Fe2+和OH-,而且它们都从溶液中沉淀出来,所以不象传统化学沉淀工艺因加入铁或铝的硫酸盐或氯化物而增加榕解性固体含量。
加硫酸盐或氯化物的另一个缺点是,其阴离子与砷产生竞争吸附而阻挠砷的去除。由于铁可去除其它金属且不降低砷的去除效率,所以不必添加氢氧化物或硫化物。
第二,砷酸铁和砷一水合氧化铁络合物的共沉淀很稳定。在毒性特征浸出试验条件下,萃取物中砷的浓度低于毒性特征浸出标准。
第三,该工艺效率高,残留砷浓度低,污泥少,运行费用低。
进水和出水金属浓度及毒性特征浸出结果表
结论
电化学法添加铁和过氧化氢氧化相结合的方法,不仅能治理含砷废水,还能同时去除多种共存金属污染离子。由于共沉淀和坚固的表面络合物形成,污泥滤饼能通过毒性特征浸出检验,表明其危害甚微。
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