含砷硫酸净化污水的危害及其处理
　　我国的硫酸生产目前仍以硫铁矿为主要原料。大多数硫酸厂都采用水洗净化工艺,净化污水排出量通常为10～15米~3/吨酸。这种污水不仅有较强的酸性,大量的矿尘,而且随原料不同还会有砷、氟等各种有害物质。特别是随着有色冶炼工业的发展和含砷……
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含砷废水处理方法介绍
    砷在自然界中广泛分布具有类金属特性其产品主要用于木材防腐剂玻璃搪瓷工业农药合金材料医药饲料化工等领域特别是在医药合金材料方面具有特殊用途但砷多与其他矿物如有色金属矿物伴生存在由于自然释放和人为的开发尤其是对贫矿的大量开采和使用生产过程中大量砷随主元素被开发出来进入环境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往往含有高浓度砷。1 &沉淀法沉淀法就是利用可溶性砷能够与钙镁铁铝等金属离子形成难溶化合物的特性以钙铁镁铝盐及硫化物等作沉淀剂经沉淀后过滤除去溶液中的砷主要包括中和沉淀法铁氧体法硫化物沉淀法混凝法亦称吸附胶体沉淀法或载体共沉淀法等常用的沉淀剂有石灰氯化铁聚合硫酸铁硫酸亚铁明矾和硫化钠等。由于铁盐尤其是三价铁与AsⅤ形成的砷酸铁FeAsO4溶度积很小sp=5.810-21而且AsⅢ的毒性远高于AsⅤ所以尽管一些药剂在适当的pH条件下也可以与AsⅢ反应生成沉淀物但在实践中应用比较广泛的还是基于三价铁与AsⅤ的反应首先将废水中的AsⅢ氧化为AsⅤ控制适宜pH使三价铁与AsⅤ发生反应生成沉淀物而分离常用的氧化剂有O3H2O2MnO2高铁酸盐等也有人采用光催化氧化技术14对含砷废水进行预氧化处理。Fe3+又可在pH适当的溶液中以FeH2O63+Fe2OH33+Fe2OH24+等形式存在并易水解形成多核络合物能够强烈吸附废水中的胶体微粒通过吸附架桥交联等作用促使胶粒相互碰撞而絮凝并与生成的FeAsO4发生吸附共沉淀从而提高除砷效率另外适当地添加高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺PAMPAM具有水溶性高分子长链线结构可在相距较远的各微小沉淀物颗粒间形成聚合物桥并逐渐增大最终形成大絮凝体而快速降大大强化了除砷效果。高pH下部分砷酸铁沉淀会转化为氢氧化铁或针铁矿使砷酸根离子重新被释放出来所以出水pH应控制在69为宜有研究提出采用两段沉淀法除砷即对一次中和沉淀后上清液再加药剂如铁盐含铁的钙铁复合絮凝剂有机搜捕剂等进行除砷使最终出水砷达标某大型铜冶炼企业采用石灰乳两段中和加铁盐除砷工艺处理含砷酸性废该方法不仅利于控制出水pH而且能够节省铁盐使用量生产实践证明该工艺有效可行在出水砷达标的同时还能保证其他重金属离子达标。沉淀法工艺简单投资较少目前还是大多数企业含砷废水的主要处理方法实际应用中往采用2&&3种沉淀剂组合使用如应用最有效的氢氧化钙和氯化铁组合其除砷效率可达99%16高铁酸盐具有高氧化性和多相凝聚的特性菀宝玲等利用高铁酸盐法取代氧化铁盐法研究了其对饮用水中砷的去除效果结果表明在高铁酸盐与砷质量比为151pH为5.57.5氧化时间为10min絮凝时间为30min的最佳实验条件下处理后水样中砷残留量可以达到10g/L的国家饮用水标准而且处理效果不受盐度和硬度的干扰该方法只添加一种试剂就起到了氧化和絮凝的双重效果使处理方法得到简化谢晓梅等研究了稀土元素铈作为絮凝剂对废水中砷的去除效果发现在最佳条件下其对砷初始质量浓度为100mg/L的废水的AsⅢ去除率&96%AsV&99%出水砷浓度能够满足排放标准的要求而且所生成的污泥量从体积和质量上均比常用絮凝剂FeCl3FeSO4Al2SO43等要少许多但是该方法目前还多用于对高浓度的含砷废水的预处理处理的深度尚需进一步提高并且该法往往需要投加大量的化学药剂最终以沉淀物的形式沉淀出来产生大量的含砷废渣量大且成分复杂目前尚无较好的处理方法对其中的砷也无法进行回收利用长期堆存还很容易导致二次污染问题。2 &离子交换法离子交换技术在水质软化及重金属离子的去除方面得到了广泛的应用该法通常是通过离交换树脂上的离子与废水中的目标离子进行交换而达到去除污染物的目的实际上是一种特殊吸附国内外近几年出现了应用活性炭更换树脂硫化物再生树脂螯合树脂等处理含砷废水的方法。F.G.A.Vagliasindi等采用固定床离子交换吸附反应器装填强碱性阴离子交换树脂处理含砷废水对砷的形态和去除效果进行了实验研究刘振中等研究了离子交换纤维IEF去除AsⅤ的性能结果表明IEF除AsⅤ的潜力较大在AsⅤ初始质量浓度为25mg/L时其对AsⅤ的吸附量达到285mg/g偏酸性环境利于吸附的进行共存离子的存在影响IEF的除砷效率可通过负载铁到IEF上而提高IEF对AsⅤ的选择性有效解决共存离子的竞争问题含硫基型螯合树脂对AsⅢ有高的亲和力胡天觉等合成了一种对AsⅢ离子具有高效选择性的含氢硫基的选择性螯合树脂对AsⅢ为5g/L的溶液脱砷率高于99.99%脱砷溶液中砷含量完全达标吸附饱和的离子交换柱用2mol/L的氢氧化钠硫氢化钠质量分数为5%作洗脱剂进行洗脱可完全回收AsⅢ并使树脂再生循环利用。离子交换技术的最大优点在于可以实现资源的回收利用从而化害为利但树脂价格较高一次性投入较大且受树脂选择性的限制该方法处理含砷废水对原水水质要求较高一般适用于处理离子成分单一而又对出水水质要求较高的工业用水或饮用水当原水中有大量阴离子SO42-PO43-NO3-等共存时竞争吸附导致其除砷效率大大降低需要对原水进行预处理此时再用该法处理含砷废水就显得不经济。3 &膜分离技术膜分离法是利用膜的选择透过性根据多组分流体中各组分在膜中传质选择性的差异借助较高的外压来实现对其的分离分级提纯或富集根据膜孔径大小可分为微滤超滤纳滤和反渗透无锡化工研究所曾采用醋酸纤维反渗透膜对农药含砷废水质量浓度500700mg/L进行处理除砷效率达到97.9%1夏圣骥等22在室温条件下用纳滤膜对含砷废水进行处理发现纳滤膜对AsⅤ的去除率很高一般大于90%且明显大于对AsⅢ的去除率随着进膜水AsⅢ浓度的升高纳滤膜对其去除率下降而且进水的pH影响纳滤膜对砷的去除pH越高纳滤膜对砷的去除率越高P.Brandhuber等用超滤膜处理含砷废水采用一系列的梯次试验研究了操作条件和水质对除砷效果的影响实验结果表明超滤膜对砷的去除规律和Donnan模型一致用该方法进行废水处理不涉及不需投加其他物质无二次污染操方便不仅可以达到净化的目的而且出水水质一般较高可用作二次水源但是该技术对膜操作条件的要求都很苛刻目前还主要用于高纯水和超纯水的制备工业规模的应用实例还比较少。4 &生物法生物法由于其高效无二次污染处理费用低等优点在污水处理中具有明显优势砷可以被水体中某些微生物富集和浓缩也可以被这些生物体氧化转化如甲基化而甲基化后的砷毒性明显比无机砷的毒性降低生物法就是利用这一特性来对砷降毒脱毒以解决水体砷污染问题该方法目前主要是通过在特定培养基上培养菌种产生一种类似于活性污泥的絮凝结构的物质与含砷废水充分接触结合其中的砷而絮凝沉降然后分离达到除砷效果。杨宏等用已培养成熟的生物除锰滤池对AsⅢ为0.05&&0.25mg/LMn2+0.5&&3.0mg/L的原水进行处理结果表明经过15d左右的运行培养后滤池表现出了良好的除锰和除砷能力出水AsⅢMn2+的质量浓度分别为0.02mg/L和0.05mg/L左右。菌藻共生体中藻类和细菌表面存在许多功能团如羟基氨基羧基巯基等可与水中的砷共价结合而且藻类易于驯化能够耐受高浓度毒物因而被用于含砷废水的处理廖敏等25研究了菌藻共生体对废水中砷的去除效果其培养分离所得菌藻共生体中以小球藻为主菌藻共生体积累砷达7.47g/kg在引入菌藻共生体并培养16h后其对无营养源的含AsⅢAsⅤ的废水除砷率达80%以上并趋于平衡含营养源的AsⅢAsⅤ的废水中菌藻共生体对AsⅤ的去除率大于AsⅢ对AsⅤ去除率超过70%但对AsⅢ的去除率也在50%以上在除砷过程中同时出现砷的解吸现象在无营养源条件下对AsⅢAsⅤ混和废水的除砷率超过80%。此外还有活性污泥法诸多研究表明活性污泥ECP胞外多聚物能大量吸附溶液中的金属离子尤其是重金属离子与ECP的络合更为稳定该方法的除砷效果受砷浓度和价态有机负荷pH污泥龄以及污泥浓度的影响而该方法的首要条件是筛选出对砷有强耐受力和高吸收能力的微生物杨洁等就成功地筛选到一株菌该菌株可以在AsⅢ质量浓度为500mg/L或AsⅤ为1500mg/L的培养基中正常生长并显示出对AsⅢ具有一定的氧化能力及对无机砷的甲基化能力未来我们也有望从土壤中筛选出对砷有高耐受力及特殊处理效果混合菌种制成液态或固态的产品向活性污泥中投加来达到对砷的高效处理用于工业含砷废水的净化。相关阅读《重金属废水处理技术分析》
收录时间:日 13:49:09 来源:第一环保网 作者:匿名
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含砷废水的处理办法
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含砷废水处理
含砷废水处理
&&&&&&& 水处理药剂厂家&&东莞市海韵水处理科技有限公司专业为您分析关于各种废水处理方法，并可根据一些特殊复杂的污废水样，专一针对研究出有效处理剂。在对于含砷废水处理中一般常用的都是物理法、化学法。但是两者都是各自的缺点。那么有没有更好的一种处理工艺呢？带着这个问题我们一起来看看对于含砷废水处理有哪些工艺？
&&&&&&& 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发，砷伴随主要元素被开发出来，进入废水中的砷数量相当大。据1995年中国环境状况公报报道，95年砷排放量达到1084吨，比94年增长4.4%，1996年中国环境状况公报报道，96年砷排放量达到1132吨，比95年增长4.2%。含砷废水有酸性和碱性，当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大，国内外都曾发现废水中砷的中毒事件。
&&&&&&& 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大，在中性条件下，可溶砷的数量达到最大，随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为5.0时，溶液中砷主要以无机砷的形态存在，当pH为6.5时，有机砷为其主要存在形态[3]。但由于含砷废水的来源并不单一，其成分也是复杂多变的。含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题，而且经济效益显著，节约资源。目前，比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的水处理药剂法。
&&&&&&& 一、化学法处理含砷废水
&&&&&&& 处理含砷废水，目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等，适用于高浓度含砷废水，生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟，很多人曾在这方面做了深入的研究。
&&&&&&& 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法，很多人在这方面作了深入的研究，机理主要是往废水中添加碱（一般是氢氧化钙）提高其pH，这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟，且方法简单，但泥渣沉淀缓慢，难以将废水净化到符合排放标准。 絮凝共沉淀法，这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入（或废水中原有）Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子，并用碱（一般是氢氧化钙）调到适当pH，使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应，生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有，石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等。
&&&&&&& 铁氧体法，在国外，自70年代起已有较多报道，工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁，然后加碱调pH至8.5-9.0，反应温度60-70℃，鼓风氧化20-30分钟，可生成咖啡色的磁性铁氧体渣。Nakazawa Hiroshi 等研究指出，在热的含砷废水中加铁盐（FeSO4或Fe2(SO4)3），在一定pH下，恒温加热1 h。用这种沉淀法比普通沉淀法效果更好。特别是利用磁铁矿中Fe3+盐处理废水中As(III)、As(V)，在温度90℃，不仅效果很好，而且所需要的Fe3+浓度也降到小于0.05mg/L。东莞市海韵水处理科技有限公司科研人员从化学热力学和铁砷沉淀物的红外光谱两个方面探讨了氧化铁砷体系沉淀除砷的机理，发现在低pH值条件下，废水中的砷酸根离子与铁离子形成溶解积很小的FeAsO4，并与过量的铁离子形成的FeOOH羟基氧化铁生成吸附沉淀物，使砷得到去除。
&&&&&&& 采用硫化法与磁场协同处理含砷废水，提高了硫化渣的絮凝沉降速度和过滤速度，并提高了硫化剂的利用率。研究发现经磁场处理后，溶液的电导率增加，电势降低，磁化处理使水的结构发生了变化，改变了水的渗透效果。国外曾有人提出在高度厌氧的条件下，在硫化物沉淀剂的作用下生成难溶、稳定的硫化砷，从而除去砷。
&&&&&&& 二、物化法处理含砷废水
&&&&&&& 物化法一般都是采用离子交换 、吸附、萃取、反渗透等方法除去废液中的砷。物化法大都是些近年来发展起来的较新方法，实用的尚不多见，但是有众多学者在这方面做了深入的研究，并未取得了显著的成果。
&&&&&&& 三、水处理药剂法处理含砷废水
&&&&&&& 与传统化学方法相比，用水处理药剂法处理含砷废水具有处理费用低、操作简便、高效且无害化等优点，水处理药剂法用于工业废水处理已成为水处理最具发展前途的方法。
&&&&&&& 在处理含砷废水的过程中，存在许多影响因素，主要影响因素如下：
&&&&&&& 1、砷的浓度及价态
　　&&& 不同价态的砷对活性污泥的毒性不同。实验表明，As(III)对脱氢酶的毒性比As(V)平均大53倍。As(III)对蛋白酶活性的毒性约为As(V)的75倍。还有，As(III)对活性污泥脲酶活性的毒害作用是As(V)的35倍[16]。所以处理含砷废水时有必要将As(III)氧化成As(V)。实验还表明，活性污泥对低浓度砷的去除率高于对高浓度砷的去除率，这是由于污泥的吸附能力有限所造成的。此外，重金属离子浓度小于5mg&L-1时，活性污泥法对污水中有机物的处理效果不受重金属影响，当重金属离子浓度大于30mg&L-1时，活性污泥法污水中有机物的处理效果则大大受到影响。
&&&&&&& 2、有机负荷
　　&&& 有机负荷对活性污泥去除五价砷也有较大的影响，有机负荷高，去除率也高。主要有两方面的原因：一是污水中的有机物本身可和五价砷相结合，降低了污水中砷的浓度；二是有机物浓度高有利微生物生长繁殖，这进一步提高活性污泥对五价砷的去除率。此外，有机负荷高还可以防止污泥膨胀。因为在高有机负荷环境中絮状菌比大多数丝状菌有更强的吸附和存贮营养物能力，能够充分利用高浓度的底物迅速增殖，具有较高的比生长速率，抑制了丝状菌的生长。在低负荷下混合液中底物浓度长时间都低，由于缺少足够的营养底物，絮状菌的生长受到抑制，而丝状菌具有较大的比表面积，当环境不利于微生物的生长时，丝状菌会从菌胶团中伸展出来以增加其摄取营养物质的表面积。一方面，伸出絮体之外的丝状菌更易吸收底物和营养，其生长速率高于絮状菌，从而成为活性污泥中的优势菌种；另一方面，丝状菌越多，其菌丝越长，活性污泥越不易沉降，SVI越高，导致了污泥膨胀。
&&&&&&& 3、pH
　　&&& pH对金属去除影响很大，因为pH不仅影响金属的沉降状态，而且影响吸附点的电荷。一般pH升高有利于污泥对阳离子金属的吸附。直至产生氢氧化物沉淀，反之则有利于对呈负电荷状态存在的金属的吸附。但是，过高或过低的pH对微生物生长繁殖不利，具体表现在以下几个方面：①、pH过低（pH=1.5）,会引起微生物体表面由带负电变为带正电，进而影响微生物对营养物的吸收。②、过高或过低的PH还可影响培养基中有机化合物的离子化作用，从而间接影响微生物。③、酶只有在最适宜的pH时才能发挥其最大活性，极端的pH使酶的活性降低，进而影响微生物细胞内的生物化学过程，甚至直接破坏微生物细胞。④、过高或过低的pH均降低微生物对高温的抵抗能力。
&&&&&&& 4、生物固体停留时间（Qc）
　&&& 　Qc对阳离子金属去除有较大影响，因为活性污泥表面常被难溶性或微溶性的多聚物所包围（如多糖），这些多聚物表面的电荷可使金属迅速地得以去除。已经证实，细菌多聚物产生和细菌生长相有关，稳定相和内源呼吸阶段多聚物产量最大，而Qc增大，污泥中细菌处于稳定相和内源呼吸阶段，有利于对金属的去除。
&&&&&&& 5、污泥浓度
　　&&& 污泥浓度高，吸附点也随着增加，从而有利于金属的去除。从去除金属的角度出发，高有机负荷，高污泥浓度的运行方式最为理想。
活性污泥法处理含砷废水，不论在处理费用，还是二次污染，或者工程化方面，都比传统处理方法具有相当突出的优势。虽然在理论研究方面还不是十分完善，但是在处理机制和影响因素方面都已达成一定的共识。如果在处理工艺上再进行一定的改进，如往污泥中投加优势菌种，可以改善污水的处理效果；此外，还可以引进生活污水进行混合处理并进行曝气，这样不仅降低了砷的浓度以及砷对污泥的毒害作用，同时还解决了活性污泥的营养源问题，为活性污泥法处理含砷废水的工程化应用开辟了一片新天地。
&&&&&&& 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，影响到人类生存环境的改善，所以解决含砷废水的污染问题已迫在眉睫。水处理药剂法作为一种最有前途的水处理方法，不仅具有高效、无二次污染，而且处理费用低等优点。东莞市海韵水处理科技有限公司研发的含砷废水处理药剂，对含砷废水处理后无二次污染、药剂性能优、价格低等一系列优点，水处理药剂法将成为含砷废水的主要处理方法。
水处理药剂研制商：东莞市海韵水处理科技有限公司
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