鐵鹽-剩余活性污泥法處理高濃度堿性含砷廢水.pdf

1、堿性含砷廢水的達標排放是當今有色冶金工藝中急待解決的重大環(huán)境問題。本研究針對湘西某重金屬冶煉企業(yè)排放的含砷廢水pH值高、含砷濃度高、其它重金屬離子濃度較低的特點，提出了鐵鹽-剩余活性污泥法處理新工藝，對鐵鹽沉砷、剩余活性污泥吸附砷的工藝過程作了研究，并對鐵鹽沉砷、剩余活性污泥吸附砷的機理進行了初步探討，得到如下結論： 1)在30℃下用硫酸亞鐵作混凝劑處理含砷廢水，其最佳混凝工藝參數(shù)為pH=5.5、Fe/As=4.(摩爾比)、混

2、凝反應時間3小時，砷的去除率達到55.6﹪；在30℃時用三氯化鐵作混凝劑時，其最佳混凝工藝參數(shù)為pH=5、Fe/As=2(摩爾比)、混凝反應時問為3小時，砷的去除率為93﹪；在30℃時用硫酸鐵作混凝劑時，其最佳混凝工藝參數(shù)為pH=5、Fe/As=2、混凝反應時間為2小時，砷的去除率為95﹪以上。通過工藝參數(shù)的綜合比較確定用硫酸鐵作為處理原水的混凝劑。混凝反應過程中加入聚丙烯酰胺(PAM)可以大大提高沉淀物的沉降性能，最佳投加量為2mg/

3、L。 用硫酸鐵作混凝劑處理經H<,2>O<,2>氧化后的含砷廢水，效果比未經氧化的要顯著。H<,2>O<,2>作為氧化劑氧化原水，不會帶來其它雜質，是一種高效、清潔的氧化劑，其最佳投加量為H<,2>O<,2>/As(Ⅲ)=2、最佳氧化時間為30分鐘，氧化率在93﹪以上。 用硫酸鐵作混凝劑處理氧化后的含砷廢水，當總砷濃度在1000mg/L，參數(shù)條件為pH=5、反應時間2小時、反應溫度30℃、Fe/As=2時，砷去除率在

4、99﹪以上，出水含砷10mg/L左右。當Fe/As≥10時，出水含砷在0.5mg/L以下，但這在處理成本上很不經濟。 2)用剩余活性污泥作為吸附劑處理經鐵鹽除砷后的原水，其中As(V)含量為10mg/L，當吸附反應的參數(shù)條件為pH=7、反應時間1小時、污泥投加量10g/L(濕重)時，處理后出水中砷濃度達到國家綜合排放標準(GB8978-1996)一級的要求。若原水中含有Fe<'3+>、Cu<'2+>、Pb<'2+>、PO<,4

5、><'3->等離子存在，有利于砷的去除。在強酸性解吸液作用下，剩余活性污泥吸附的砷會脫除，吸附材料得到再生，酸性含砷解吸液用于鐵鹽沉砷過程中調節(jié)pH值。 3)鐵鹽沉砷過程中產生的沉淀物經過XRD、EDX、FTIR分析，得知為一種非晶態(tài)的化合物，化合物中含有As-O鍵、O-As-O鍵、Fe-O-Fe鍵、SO<,4><'2->、-OH基團，該沉淀物經過國家標準毒性浸出試驗證實是一種安全無污染的固體物質。推導出硫酸鐵沉砷過程總的反應

6、速度方程為：Y=-1.667+0.023X-1.05X<'2>+1.525X<'3>，(Y=反應速度，mg/min，X：反應時間，min)。剩余活性污泥吸附砷的規(guī)律符合Freundlich吸附模型：1gV=-0.32591+0.617691gC，剩余活性污泥對砷的吸附以化學吸附為主?？傊?，新工藝克服了傳統(tǒng)石灰法存在的砷去除率不高、含砷沉淀物不穩(wěn)定的缺點，處理試劑來源廣泛、廉價，廢水經過處理后出水含砷濃度達到國家綜合排放標準(GB8978