处理高砷浓度工业废水的化学沉淀法
摘要:简要介绍了国内近年来以化学沉淀法处理高浓度砷工业废水的试验研究及工业应用状况,讨论了化学沉淀法除砷工艺中的关键性工序,指出所得含砷沉淀物组成复杂(含砷、铁和钙离子等) 及稳定性不够理想。为了适应目前环境保护的严格要求以及尽可能对废物进行资源化处理,认为对于砷和重金属浓度高、规模大的废水,应重视综合治理回收工艺研究。
关键词:砷;工业废水;化学沉淀法;处理
砷化物一般都有毒性,其毒性与它们的化学性质和价态有关。三价砷的毒性比五价砷的高出约60 倍[1 ] ,五价砷在人体内会被还原转化成三价砷。另外,砷在人体内有明显的积蓄性,人体摄入较低量砷化物,经过1～2 a 、甚至十几年或几十年后,有可能会出现砷中毒病症[2 ] 。因此,含砷工业废水必须严格处理。
采矿、有色金属冶炼、硫酸制备、化工、染料及农药生产等工业领域排出的废水中往往含有砷, 其质量浓度高的达每升数百毫克,甚至数千毫克[325 ] ,个别的含砷难浸金矿浸出液中砷质量浓度高达20～56. 5 g/ L[ 6 ] 。很多废水中,砷主要以三价形式存在,也有的主要以五价形式存在。
含砷废水的处理,自20 世纪60 年代起就已广受关注。目前,处理含砷废水的方法主要有[7 ] 化学沉淀法、物化法和微生物法。物化法通常为离子交换、吸附、萃取及反渗透等方法。微生物法有活性污泥法、菌藻共生体法和投菌活性污泥法等。一般而言,微生物法具有高效、经济且无二次污染等优点,因此,已成为公认的最具发展前景的处理方法。化学沉淀法可细分为两类:一类是将砷沉淀为一种中间产物,然后再转化成砷产品出售[3 ] ,这种方法可以避免砷沉淀物长期存放过程中可能产生的二次污染;另一类是将砷沉淀为稳定的化合物后存放,这种方法是目前处理砷浓度较高的工业废水使用的最普遍的方法。上世纪90 年代以前,大多采用简单的石灰乳中和沉淀法处理含砷废水,但所得的含砷沉淀物(包括砷酸钙等) 在尾矿池中反溶,使每升尾矿池废水中砷质量浓度高达几克[8 ] ,因此目前已较少采用。较理想的除砷方法,从技术上讲,不仅必须确保处理后外排水达到环保要求,而且所得砷沉淀物具有高稳定性,适宜长期存放。
根据近期的文献,介绍了目前广泛研究并采用的以三价铁离子与五价砷反应为基础的处理高浓度砷工业废水的有关工艺。特别提及了化学沉淀法所得的含砷、铁、钙的沉淀物其稳定性仍不够高, 为此,对该沉淀法提出了一些看法,以期引起关注。
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