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砷的处理方法.

砷的处理方法.
砷的处理方法.

砷的处理方法

废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。

在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005~0.007mg/L[2]。

5.3沉淀及混凝沉降法

砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。

5.3.1 铁盐法

铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05~0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化

中去[18]。

废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中的砷的去除率可达 99.7%,克服了传统的含砷废水处理工艺投资高,占地大,运行成本高,处理后水质不稳定的弱点,滤清液无色,清澈,透明,可以达标排放或降级回用[19]。

用硫酸铁或其它三价铁盐可以有效地去除废水中的砷化合物。当初始浓度为0.31~0.35毫克/升时, 用硫酸铁处理, 砷的去除率可达91~94%, 如再经双层滤料过滤, 去除率还可增加5~7%, 总去除率可达98~99%, 出水砷含量可降至0.003~0.006毫克/升[20]。在用硫酸铁作为凝聚剂时, 当用量在500毫克/升时, 可以使水中的含砷量从25毫克/升降至5毫克/升以下。其机理是共沉淀法, 在铁沉淀的同时, 将砷也从废水中络合除去。砷酸盐和亚砷酸盐都可以用这种方法处理。如在处理前用氧化的方法进行预处理, 使亚砷酸盐先氧化或高锰酸钾氧化成砷酸盐, 其去除效果会更好[21][22]。其沉淀的pH值可以控制在≥2,在沉降时加入高分子絮凝剂其效果更好[23]。采用石灰-聚合硫酸铁法对硫酸生产中含砷废水进行了处理,实验了pH值、m(Fe)/m(As)(质量比)、石灰加入量等条件对As去除率的影响。结果表明,当pH值为8.8-10.6,m(Fe)/m(As)不小于5时,处理后的废水中As的质量浓度小于1mg/L,符合国家排标准[24]。当用漂白粉作为氧化剂,结合铁盐处理,可以得到铁盐沉淀,出水中的砷含量可降至 0.3~0.5mg/L,产生的砷酸钙含砷及锑分别为20及22%,可在玻璃工业中作为脱色剂[25]。废水中的砷还可以用氯化镧或与硫酸铁一起作用,使砷成砷酸镧沉淀而去除,所得的砷酸镧在pH为3~10.0均比较稳定,适宜于后续处置[26][27]。当含重金属工业废水中去除砷时, 砷可随重金属的沉淀而一起去除, 去除率可达90%, 在铁存在的情况下, 用石灰处理可有效地去除砷, 砷含量可降至0.05毫克/升。如再与氧化钛吸附法结合,出水中的砷含量可以降至5ppb[28]。由三价铁盐净化含砷废水的废渣,如再与硫酸亚铁溶液混合,并用石灰将pH调整至9,放置数天后,可以得到强磁性的稳定黑色沉淀[29]。

硫酸厂的含砷废水,可以将其pH从1~2用消石灰中和提高至12~12.3,在中和时并加以搅拌及曝气,再与聚丙烯酰胺处理,经过滤后,并加入粘土进行吸附,出水中的砷含量可以降至<0.05mg/L[30]。也可以用氯进行氧化,使三价砷转化

成五价砷,再与足量的消石灰作用使pH调至12,使砷酸钙析出[31]。

利用三价铁和锰的共沉淀作用,可以用来处理含砷废水,pH以9~12间为好[32]。

硫酸亚铁也可用来处理含砷废水, 在特定的条件下, 处理后的含砷量可以降至0.05毫克/升以下[33][34][35]。

含砷废水可以通过电絮凝法进行处理,当用低碳钢及不锈钢作为阳极及阴极,可用来处理熔炼厂的废水[36]。

5.3.2 铝盐法

用铝盐处理含砷废水, 其效果相对较差。用明矾时, 砷的去除效果约为75~79%, 亚砷酸盐的去除率只有10~25%。但在处理亚砷酸盐前, 先用氯气等处理, 使其先转变成砷酸盐, 则其去除率与砷酸盐相同。

5.3.3硫化物沉淀法

含砷废水, 在pH 6~7的条件下, 加入硫化钠或硫化氢可以开成硫化砷沉淀, 并使出水中的砷含量降至0.05毫克/升[37]。并且发现硫化物沉淀法对砷酸盐有效, 也对亚砷酸是无效的。但在石灰存在下, 并在高的pH条件下, 对砷酸盐和亚砷酸盐均是有效的. 因为在高pH的环境下, 亚砷酸盐可以转换成砷酸盐[38]。在用硫化法处理含砷废水时,如再结合磁效应,则可以加速其沉降速率,提高砷的去除效率[39][40]。另外硫磺在石灰乳中的溶液也可以处理废水中的砷,如果将此沉淀在取去前在加压釜中125~155℃加热,则可以减少沉淀中砷渗析出的可能[41]。硫化钠也可以作为砷的沉淀剂来处理含砷废水,当将氧化还原电位势控制在50~70mV时,废水中的99%的砷和铜可以被去除[42]。用硫化铁FeS 对含砷废水可以进行沉淀转化,絮凝和中和的方法进行处理,出水中含砷量在pH2~9时,可以达到<0.5mg/L[43]。

含砷的废水可以用硫化钠来处理[44],例如黄铁矿的洗涤废水,含有22%的游离硫酸及3.5g/L的砷,可以用65g/L的硫化钠(并用硫化氢处理使硫化钠含量为23%硫氢化钠为77%),室温下搅拌1小时,溶解的硫化氢用压缩空气去除,并加入硅藻土作为过滤助剂,经过滤后,废液中的砷含量可以降至0.1mg/L[45]。

用硫化钠处理砷时,也可以在二氧化硫的存在下进行,所得的硫化砷沉淀可以在压热釜中加热至软化点及熔点,可以提高其致密度,密度可以达到2.05g/cm3, 使沉淀易于保存及处理。

废水中的砷及锑或其它金属,可以用硫化物处理,去除率可以达到99.97%[46]。硫化铁也可以用来除去废水中的砷及其它金属[47],如粉碎的FeS在pH在7左右加至废水中,其中含砷 5.0ppm,经振摇48小时后过滤,砷的含量可以降至0.0035ppm[48]。也有报导在pH为3.5时,其去除效率为最好[49]。

在用硫化钠法处理含砷废水时,如能控制氧化还原势在<250mV,再用碳酸钠或消石灰中和,并结合硫酸铁等铁系混凝剂,则效果更好[50]。

在pH≤8的情况下,废水用环状的亚氨基硫代氨基甲酸衍生物处理,可以使砷以固体的形式析出[51]。在pH≤3的情况下,也可以用二烷基硫代氨基甲酸盐(R2NCSSNa, 式中R=Me,Et,或n-Bu),可再与硫脲可作为砷的沉淀剂[52][53]。也可用上述类型的二烷基硫代氨基甲酸有机铵盐,或其多元胺盐,或将其载于多孔树脂上来处理含砷废水[54][55]。

5.3.4钙镁离子沉淀法

用石灰法是去砷的最经济的方法,但必需首先要将三价砷氧化成五价砷,这样才能取得最好的效果。这样所得的沉淀溶解度最小, 如能加热,并将pH调整至11~13则效果更好[56][57]。如果对出水要求较高,如要求砷的浓度在~0.5mg/L,则可以考虑再加入磷酸盐,以提高砷的去除效果[58],去除率可以达到99%[59]。砷可以用碱土金属性离子进行沉淀去除,包括钙,镁及钡等。三价砷和五价砷与氢氧化钙作用,在碱性条件下可以生成Ca(AsO2)2.Ca(OH)2 及Ca3(AsO4)2.Ca(OH)2,可以用二阶段进行反应,第一阶段砷的浓度可以降至<10mg/L,而在第二阶段砷的浓度可以减至<0.5mg/L,而第二阶段的污泥回流至第一阶段。所得的沉淀如能在>700℃加热灼烧,可以使沉淀稳定,砷不易渗出[60]。如结合其它方法,可以使出水中的砷含量降至<0.3mg/L[61]。也可以用电石糊,如一含490mgAs/L的废水,先用次氯酸钠溶液进行氧化,再用电石糊将pH调至≥9.5,经过滤后,滤液中的砷含量可以降至6.4mg/L[62]。如用硫酸镁作为沉淀剂,pH应控制在8.5左右[63]。可在用氯化镁时,加入石灰,使pH调整

至10.0~10.5[64],使用硫酸镁可以使砷的浓度降至5mg/L[65],当镁/砷比为200:1时,出水中砷浓度可以降至≤0.5mg/L[66]。

废水中的三价砷也可以先用微生物Pseudomonas Putida 及Alcaligenes eutrophus 处理,再用磷酸盐及石灰处理的方法去除[67]。

5.3.5 其它沉淀法

含砷废水如与能水解产生钛酸的化合物作用,则可以共沉淀的原理将砷除去。如在pH2~8的范围内将含97.08的合成含砷废水用钛酸四异丙酯作用,并在40℃搅拌16小时,经过滤后,废水中的砷含量可以降至0.026~0.054μgAs/ml[68]。

废水中砷还可以用有机胺进行离子浮选法进行处理,如可以用十六烷胺醋酸盐或十八烷胺醋酸盐,与砷反应生成疏水性的沉淀而被去除,当pH值为4.7~5.1时,出水中砷的含量可以降至<0.5mg/L,但如有氯离子及硫酸根离子存在时,会影响砷的去除[69]。

5.4吸附法

用稀土属物质来去除废水中的有害阴离子, 如F, As及Se等。有些稀土物质在工业中未找到用途, 但量大, 可用来处理废水, 如镧盐可用来沉定砷盐, 固体的镧及钇可用来吸附其它有害负离子, 也可将镧或钇离子载于多孔的硅胶上以改进其吸附作用[70]。载有铁的天然或人工沸石也可以有效地从废水中将砷去除[71]。制铝工业的红泥也可以用来作为砷的吸附剂,在pH9.5的条件下有利于三价砷的去除,而在pH1.1~3.2则有利于五价砷的去除,三价砷的吸附过程是一个放热过程,而五价砷的吸附过程则是一个吸热过程[72]。

由碳酸锰及碳酸铋(Mn:Bi=1.00:0.23)混合物在400℃加热4.5小时制成的氧化锰可以用来吸附废水中的砷,其中含的铋可以提高氧化锰对砷的吸附,在pH为4.5~5.0时,及As的浓度为10mg/L时,其吸附容量为 7.75mg/g,可以使砷的浓度降至2.3mg/L[73][74]。由低温电解而制得的二氧化锰,在投加量为2g/L及pH为2 时,10ppm的砷可以降至0.15ppm,并可以用氢氧化钠溶液再生[75]。

水滑石(Mg3Al(OH)8)2CO3xH2O,可以从废水中吸附砷,当砷的初始浓度分别为75,100,150mg/L时,其最大的去除率分别为 78.2,74.8及70.2%。在pH为8.5时其吸附容量最大,其吸附模式符合Langmuir吸附等温线。吸附后的砷并可用0.1M的氢氧化钠洗脱下来[76]。锐钛型的二氧化钛可以用来吸附废水中的砷,如当废水中的砷含量为3ppm,当与100克/10升的上述二氧化钛悬浮液处理,出水中的砷含量可以降至30ppb的水平[77]。

吸附还可以用载铝的沸石[78]、载钼的壳聚糖珠[79]、在用载铁(5%-30%)的灼烧过的硅藻土[80]、膨润土及D202树脂[81]来去除废水中的砷。

铁或氧化铁可以吸附地热水中的砷,如铸铁屑可以用作吸附剂,并可用酸将吸附的砷洗脱下来[82]。一些制备锌过程产生的含铁废渣,也可以用来作为砷的吸附剂,如废渣中含氢氧化铁45~52%,氢氧化铝1.3%,氢氧化锌13~20%及水25~30%可用来吸附砷[83]。一种由Fe(OH)3处理过的石灰石,可以用来吸附砷。其砷的吸附容量取决于石灰石上所载的铁量。在pH2~10的范围内,吸附不受pH 的影响,并不受Cl-,NO3-,SO4-及ClO4-所影响,但磷酸根的存在会大大地影响其吸附性能。而在pH3.5~10的范围内,吸附在上的砷并无明显的解吸作用[84]。石灰石最好是来源于珊瑚,这种多孔的石灰石除铁外,铝,镁或再加上戊二醛对砷都有较好的吸附作用[85]。而沸石载有二价锰或三价铁后都有明显的吸附砷的作用[86]。

活性炭可以用来吸附水中的砷,如用锆,铁,镍,钴或铝在350℃下进行改性,其吸附性能更好,其中以含锆的炭为最好,其次为铁,吸附过程认为是一种对AsO42-的化学吸附,磷酸盐对吸附有抑制作用,含锆炭可以用0.01~0.1N氢氧化钠进行再生[87]。

活性炭对砷的吸附,在pH为4~5时为最好,其机理主要是静电吸引及形成特殊的化学键,活性炭的型号对砷的吸附也有较为重要的作用,废水中存在有机污染物对砷的吸附影响不大,但二价铁的存在可以提高对砷的吸附速度,并提高其去除率,强酸或碱可以从活性炭中回收五价砷,但不能完全恢复活性炭的吸附能力[88]。对活性炭的来源研究发现在碱性条件下,煤>果壳>木材,吸附的砷主要是H2AsO4-及HAsO4-,但在pH低于8时,H3AsO3不能被吸附,但一旦被氧化成H3AsO4,就能很快地被吸附。由于活性炭对亚砷酸有很强的催化氧化的

能力,在空气的存在下,很快地被氧化成砷酸而被吸附。催化的最佳pH为5~6,而在酸性条件下,其活性炭吸附能力依其来源为木材>果壳>煤。

废水中的砷可以用软锰矿(MnO2),磁性黄铁矿(FeS),方铅矿(PbS),纤锌矿(ZnS)等矿石所吸附FeS对三价砷及五价砷的吸附容量分别为0.74及0.82mmol/g[89]。

强碱性的苯乙烯树脂在处理含砷废水时,其去除率可达>99.7%[90]。在用阴离子交换树脂吸附之前,先用阳离子交换树脂进行处理,可以改善阴离子交换树脂对砷的吸附能力[91]。

分子中含有CH2N(R)CH2[CH(OH)]nCH2OH结构的螯合型树脂,其中R=H或C1~5的烷基,以及n=1~6,如Amberlite IRA 743, 可以用来吸附废水中的砷,其吸附容量为30mgAs3+/mL树脂[92]。

载有单斜或立方晶体水合氧化锆的多孔树脂可以用来吸附锆,这种树脂可以用多孔球形高分子珠体用八水氧氯化锆处理,再经水解及热处理。水合氧化锆沉积在树脂的一些较大的孔径孔道中,在弱酸性或中性条件下对五价砷有良好的吸附作用,而三价砷要在pH9~10才有较好的吸附作用。用这种方法处理可以达到日本的工业排放标准(0.1ppm),吸附后可以用1M的氢氧化钠进行再生,而在吸附或再生过程中,锆的渗出是极微小的,所以吸附树脂可反复使用[93][94][95]。钼酸盐浸渍的壳聚糖颗粒可以pH2.5~3.5的范围内有效地吸附五价砷,其机理是砷与其中钼酸盐发生复合的原因,即使浓度较低,其吸附容量仍很高,可以用来作为废水治理中最后净化的手段,磷酸盐的存在对吸附有一定的抑制作用,其吸附过程符合Langmuir吸附等温线[96]。

可以用季铵化的稻谷来吸附废水中的五价砷,吸附基本上是属于离子交换过程,并符合Langmuir吸附等温线,其最大吸附容量在28±2℃及pH为7.5时为18.98mg/g。硫酸根对吸附有抑制作用[97]。

用合成的针铁矿来吸附废水中五价砷,并用气浮法进行固液分离[98]。

用铜浸渍过的锯木炭来吸附三价砷,吸附过程是一级反应,并呈吸热过程,当废水浓度为100mg/L时,在pH1~12间,三价砷的吸附率从1.5%增加至74.9%,过程符合Langmuir吸附等温线,阴离子如氯离子,醋酸根,高氯酸根,碳酸根及磷酸根对过程均无明显影响,含15%的H2O2的0.2M HNO3可用来作为再生

三价砷可以用瓷土进行吸附,过程符合Langmuir吸附等温线,在pH8时有最大的去除能力[100]。而五价砷的最大去除能力时的pH为6.4[101]。

三氧化二铝也可以用来吸附废水中砷,吸附后可以膜技术进行微滤固液分离,吸附剂可以再生回用[102]。经过2小时的处理,出水中的砷含量可以降至≤50ppb[103]。

在用氯,次氯酸钠或臭氧预处理后,将三价砷氧化成五价态后,砷还可以用粒状的由电解制得的二氧化锰来吸附去除。吸附过程不需要对pH进行控制[104]。飞灰吸附砷时符合Freundlich吸附等温线,其吸附性能与活性炭一样良好,其它存在的离子对吸附影响不大[105]。

可用来吸附废水中的砷的吸附剂还有斜发沸石[106]。

5.5离子交换法

废水中的砷酸盐和亚砷酸盐还可以有效地用强碱型或弱碱型离子交换树脂去除。弱碱性阴离子交换树脂Ionic A-260 处理含砷68毫克/升的砷酸盐废水, 在pH值 6.95时, 去除率可达82~100%, 中等碱性或强碱性树脂(Ionic A-300, A-540, A-550)效果较差。一般而言, 弱碱性树脂宜在较低的pH环境下工作, 而中性树脂宜在接近中性的条件下工作较好, 而强碱性离子交换树脂则可在较宽广的pH条件下工作[107][108]。用铝载的聚羟肟酸螯合树脂可以在pH3~6.5下对废水中的砷进行吸附,吸附过程符合Langmuir模式,最大吸附容量为 2.1 mmol/g树脂,常见的阴离子如氯根,硝酸及硫酸根不影响砷的吸附,但磷酸根有明显的影响,此法可以用来处理半导体工业及木材处理工业[109]。载铁的亚氨基醋酸盐螯合树脂(载铁量为168mg/g树脂)用来处理含砷废水时,在pH1.7时砷的吸附量最大,砷的吸附量可达~60mg As/g树脂[110]。此外还可载有锆Zr(IV)-EDTA的螯合树脂进行进行交换吸附[111]。

砷可以用含巯基的大孔树脂来吸附去除,这种树脂可以从甲基丙烯酸-2,3-环硫丙基酯-二乙烯苯聚合而得。它显示出对三价砷的良好吸附作用,所吸附的NaAsO2可以用稀氢氧化钠溶液解吸,可以多次循环作用[112]。

含三价和五价砷的硫酸废水,可以用等体积的疏水性萃取剂在 50℃进行萃取分离,所用的萃取剂有Cyanex923, Cyanex925,Cyanex301及新癸酰异羟肟酸在甲苯中的溶液[113]。也可以用含有细小吸附颗粒及铵盐的溶剂对含五价砷的废水进行处理,即使废水中的砷浓度很低,砷仍能很容易地被去除,可以用来处理电子元件蚀刻废水[114]。另外还有报导用磷酸三丁酯作为萃取剂对砷的萃取[115]。

5.7生物法

水葫芦(Eichhomia crassipes(Mart)Solms)可以水中吸收砷对水质进行净化。由于砷还有可能从水葫芦中渗沥出,所以当水体中有水葫芦存在时,对水体中的砷的环境评价要特别注意[116]。

Seopullariopsis brevicaulis可使废水中的砷酸盐转化成胂及三甲胂,废水中的砷去除率可以达到93~99%,其产生的气体经加热热解回收高品质的砷,而Penicillium chrysogenum 可还原碲化合物成元素碲或二甲基碲,回收率可达89~98%的碲[117]。

废水除砷的效果还可以通过生化的方法来改进,如在生化池中加入金属铁,铁细菌如等量的Deptothrix ochracea, D. crassa及jallionella ferruginea,硫酸盐还原菌及锯末等[118]。含砷废水也可以用生化的方法,如利用Scopulariopsis brevicaule霉菌在pH3.4时处理6天,可有99.5~97.5%的去除率,将废水中的砷离子转变成气态的三甲砷,将此含砷气体进行热分解,可以获得高纯度的砷[119]。

砷的处理方法

神的处理方法 砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20?40°C下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70°C进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在〉70 C通入空气或氧,使砷 成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂, 其废水可以先在90 C加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3ASO4可以用20%的NR3 (R = C8?16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97?98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005?0.007mg/L[2]。 5.3沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法,或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矶土吸附或离子交换。

5.3.1铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除 直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。 由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10?30倍[16]。结合 铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05?0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用 水的净化中去[18] 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中 的砷的去除率可达99.7%,克服了传统的含砷废水处理工艺投资高,占地大, 运行成本高,处理后水质不稳定的弱点,滤清液无色,清澈,透明,可以达标排放或降级回用[19]。 用硫酸铁或其它三价铁盐可以有效地去除废水中的砷化合物。当初始浓 度为0.31?0.35毫克/升时,用硫酸铁处理,砷的去除率可达91?94%,如再经双层滤料过滤,去除率还可增加5?7%,总去除率可达98?99%,出水砷含量可降至0.003?0.006毫克/升[20]。在用硫酸铁作为凝聚剂时,当用量在500毫克/升时,可以使水中的含砷量从25毫克/升降至5毫克/升以下。其机理是共沉淀法,在铁沉淀的同时,将砷也从废水中络合除去。砷酸盐和亚砷酸盐都可以用这种方法处理。如在处理前用氧化的方法进行预处理,使亚砷酸盐先氧化或高锰酸钾氧化成砷酸盐,其去除效果会更好[21][22]。其沉淀的pH值可以控制在>2 在沉降时加入高分子絮凝剂其效果更好[23]。采用石灰-聚合硫酸铁法对硫酸生产中含砷废水进行了处理,实验了pH值、m(Fe)/m(As)(质量比)、石灰加入量等条件对As去除率的影响。结果表明,当p H 值为&8—10.6, m ( Fe) /m (As)不小于5时,处理后的废水中As的质量浓度小于1 mg/L,符合国家排标准[24]。当用漂白粉作为氧化剂,结合铁盐处理,可以得到铁盐沉淀,出水中的砷含量可降至0.3?0.5mg/L,产生的砷酸钙含砷及锑分别为20及22%,可在玻璃工

污水处理技术概述

污水处理技术概述 污水处理技术,就是采用各种方法将污水中所含有的污染物质分离出来,或将其转化为无害和稳定的物质,从而使污水得以净化。 一、污水处理方法的分类 现代的污水处理技术,按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类。 (一)物理法 通过物理作用,以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠),在处理过程中不改变其化学性质。物理法操作简单、经济。常采用的有重力分离法、离心分离法、过滤法及蒸发、结晶法等。 1.重力分离(即沉淀)法 利用污水中呈悬浮状的污染物和水密度不同的原理,借重力沉降(或上浮)作用,使水中悬浮物分离出来。沉淀(或上浮)处理设备有沉砂池、沉淀池和隔油池。 在污水处理与利用方法中,沉淀与上浮法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理污水时,一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质减少生化处理构筑物的处理负荷,而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理,进行泥水分离保证出水水质。 2.过滤法 利用过滤介质截流污水中的悬浮物。过滤介质有钢条、筛网、砂布、塑料、微孔管等,常用的过滤设备有格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等(后两种滤机多用于污泥脱水)。 3.气浮(浮选) 将空气通入污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油)黏附在气泡上,并随气泡上升至水面,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。根据空气打入方式不同,气浮处理方法有加压溶气气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为了提高气

浮效果,有时需向污水中投加混凝剂。 4.离心分离法 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时,由于悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力大小不同而被分离的方法。常用的离心设备按离心力产生的方式可分为两种:由水流本身旋转产生离心力的为旋流分离器,由设备旋转同时也带动液体旋转产生离心力的为离心分离机。 旋流分离器分为压力式和重力式两种。因它具有体积小、单位容积处理能力高的优点,近几十年来广泛用于轧钢污水处理及高浊度河水的预处理。离心机的种类很多,按分离因素分有常速离心机和高速离心机。常速离心机用于分离低浆废水效果可达60%~70%,还可用于沉淀池的沉渣脱水等。高速离心机适用于乳状液的分离,如用于分离羊毛废水,可回收30%~40%的羊毛脂。 (二)化学法 向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的某些污染物质,或使其转化为无害的物质。常用的方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原(包括电解)法等。 1.化学沉淀法 向污水中投加某种化学物质,使它与污水中的溶解性物质发生互换反应,生成难溶于水的沉淀物,以降低污水中溶解物质的方法。这种处理法常用于含重金属、氰化物等工业生产污水的处理。按使用沉淀剂的不同,化学沉淀法可分为石灰法(又称氢氧化物沉淀法)、硫化物法和钡盐法。 2.混凝法 向水中投加混凝剂,可使污水中的胶体颗粒失去稳定性,凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可去除污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。该法可用于降低污水的浊度和色度,去除多种高分子物质、有机物、某种重金属毒物(汞、镉、铅)和放射性物质等,也可以去除能够导致富营养化物质如磷等可溶性无机物,此外还能够改善污泥的脱水性能。因此混凝法在工业污水处理中使用得非常广泛,既可作为独立处理工艺,又可与其他处理法配合使用,作为预处理、中间处理或最终处理。目前常采用的混凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、铁盐(主要指硫酸亚铁、三氯化铁及硫酸铁)等。

砷的处理方法

废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至~L[2]。 沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至~L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化中去[18]。 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中的

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法,其基本原理是向含砷废水中加入氧化钙、氢氧化钙等沉淀剂,利用可溶性砷与钙离子形成难溶的化合物,如各种亚砷酸钙和砷酸钙盐沉淀,从而达到从废水中去除砷的目的。但石灰沉淀法除砷过程中形成的砷酸钙盐在堆放过程中如果与空气中的CO2接触,会影响其溶解度和稳定性。Robins(1981,1983)的研究结果表明,砷酸钙与空气中的CO2接触会分解成碳酸钙和砷酸,砷会从砷酸钙盐沉淀中析出,重新进入环境中[1,2];张昭和、彭少方(1995)研究了大气中CO2对Ca3(AsO4)2溶解度的影响,结果表明在砷渣露天堆放的开放体系中由于CO2的作用,砷酸钙向碳酸钙转化,砷又进入水中从而造成二次污染,应引起足够的重视[3]。石灰沉淀法除砷过程中,随着Ca/As摩尔比和pH值的不同,除生成Ca3(AsO4)2外,还可以生成一系列其他的砷酸钙盐,而这些砷酸钙盐因组成和结构的不同,在水环境中的稳定性与溶解度也存在一定的差异,其受CO2影响的程度也未见报道。本文通过前期砷酸钙盐沉淀和溶解实验所得到的热力学数据,对平衡系统中的Ca3(AsO4)2·xH2O、Ca5(AsO4)3(OH)和Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O三种砷酸钙盐进行不同CO2分压条件下的化学模拟计算和热力学分析,预测CO2对砷酸钙盐在水中稳定性和溶解度的影响,研究结果为含砷酸钙盐废弃物的最终处置场所与方法的选择,避免砷被天然水体浸取

具有实际的指导意义。 1含砷废水中和沉淀过程中形成的砷酸钙的类型 石灰沉淀法除砷一直以来被认为是一种有效的含砷废水处理方法并得到普遍应用,所以其沉淀产物砷酸钙盐在自然条件下的稳定性一直受到人们的关注。Nishimura等(1985)曾用Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2表示石灰沉淀法去除五价砷形成的砷酸钙盐的物质结构[4];Swash和Monhemius(1995)在常温条件下进行实验,结果说明沉淀物的组成很可能是CaHAsO4·xH、Ca5H2(AsO4)4和Ca3(AsO4)2结构的化合物[5];Bothe和Brown(1999)通过实验确定,在向含砷(V)的废水中投加石灰时,会形成Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O、Ca5(AsO4)3OH和Ca3(AsO4)2·3H2O等[6];Donahue 和Hendry(2003)在高Ca/As比条件下,确定含砷尾矿废水中和产生的沉淀主要是Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O[7]。 混合沉淀过程中生成的砷酸钙化合物的组成与结构主要取决于溶液的Ca/As摩尔比和pH值。在我们实验的Ca/As 摩尔比(10、125、15、167、20和40)和pH值(1~14)条件下,生成的砷酸钙盐利用X射线衍射(XRD, Brucker D8Advance)、扫描电镜(SEM, Joel JSM-5610LV)和热重分析(TGA,TA Instruments Model 2050)对其性质进行研究,发现主要存在三种类型的砷酸钙盐,即Ca3(AsO4)2·xH2O、

现今的污水处理技术有哪些

现今的污水处理技术有哪些 现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。 一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。 三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。 整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝

气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。 以上是污水处理厂处理工艺的基本流程,流程图见下页图一。 二.各个处理构筑物的能耗分析 1.污水提升泵房 进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。 2.沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案浅析 摘要:随着半导体行业的高速发展,半导体芯片生产将产生大量的含砷废水。同时,日趋严格的废 水排放标准对含砷废水处理提出了更高的要求。本文针对半导体集成电路芯片生产产生的含砷废水,结合 工程实际情况,分析了袋滤-氢氧化钙-氯化铁混凝沉淀的处理方法,并采用膜分离技术及离子交换技术对 废水进行深度处理,取得了良好的除砷效果,将出水总砷稳定地控制在0.1mg/L以下,达到污染排放标准, 降低了对环境的影响。 关键词:半导体;砷化镓;含砷废水;共沉淀;超滤;离子交换 随着信息技术和通讯产业的高速发展,化合物半导体材料在微电子和光电子领域发挥越来越重要的作用。在半导体材料发展过程中,半导体材料主要经历了以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代元素半导体,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为 代表的第二代化合物半导体,以及以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体材料三大阶段[1]。作为第二代半导体材料,砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。相对于硅,砷化镓具有较大的禁带宽度,更高的电子迁移率和饱和迁移速率[2],其不仅可直接研制光电子器件,以砷化镓为衬底制备的集成电路芯片是实现高速率光线通信及高频移动通信必不可少的关 键部件[3],在光电子、微电子及移动通信中应用愈加广泛。近年来,砷化镓半导体材料市场需求迅速增长。我国的砷化镓产业也在不断发展,近几年成立了多家砷化镓芯片生产企业。 基于自身材料和生产工艺,在砷化镓芯片的生产过程中排放的废气和废水中均含有砷化合物,其含砷废水的处理也成为砷化镓生产项目亟待解决的问题之一。砷及其化合物对人体及其他生物体均有广泛的毒害作用,已被国际防癌研究机构和美国疾病控制中心确定为第一类致癌物[4]。由于砷的高毒性和致癌性,在 GB8978-1996《污水综合排放标准》[5]中总砷被列于第一类污染物,最高允许排放浓度为0.5mg/L。而一些经济较为发达的城市和地区针对废水中总砷制定了更为严格的地方标准。DB31/374-2006《上海市地方标准——半导体行业污染物排放标准》[6]中,砷化镓工艺的总砷最高允许排放浓度为0.3mg/L。DB11/307-2013《北京市地方标准——水污染物综合排放标准》[7]中,排入公共污水处理系统的砷排放限值为0.1 mg/L,均高于国家标准。半导体行业排放监管的日趋严格,对含砷废水的处理工艺也提出了更高的要求。本文以某半导体芯片生产项目为例,浅析其含砷废水综合处理方案,以期为含砷废水处理达标排放提供思路。 1 含砷废水来源 半导体集成电路芯片制造是采用半导体平面工艺在衬底上形成电路并具备 电学功能的生产过程,其生产工艺十分复杂,包括外延片清洗、光刻、湿法蚀刻、

砷对人体的危害及处理方法

砷对人体的危害及处理方法 砷是地壳的组成成分之一,多以化合物的形式存在。砷在地壳中的自然分布不均匀,砷矿物常与其他有色金属(锡、铅、锌等)矿床共同伴生。伴随这些金属矿物的开采、选矿、冶炼以及砷矿物的自然风化,砷以原矿或砷的氧化物的形式逸散到周围环境中,对大气、水体、农作物等造成污染。人体摄入被砷污染的食品或吸入砷烟尘,除了导致急慢性砷中毒外,还可使多种癌症发病率上升。1979年,国际癌症研究中心(IARC)确认无机砷是人类皮肤及肺的致癌物。砷污染对人体健康造成损害的同时,也给国民经济带来很大的损失。 一、砷的性质及来源 1.砷的化学性质和用途 砷为有毒元素,原子序数为33。砷可以表现出多种价态,最常见的是-3、+3和+5价。砷有两种放射性核素76As和77As,它们的半衰期分别为26.7小时和39.0小时。 固态单质砷的结构为三角形,气态砷的分子实际上是由4个砷原子构成的正四方体结构。As4加热到800℃时开始分解,到1750℃时全部分解为As2。 固态砷的密度为57.8gcm3,熔点817℃,616℃砷开始升华。砷有黄、灰、黑三种同素异形体,,在普通温度下稳定的结构是灰砷。灰砷是脆的晶体,能传热、导电。灰砷在空气中不易氧化,但加热到400℃时被氧化成三氧化二砷,灰砷气体很快冷却可得黄砷,黄砷是淡黄色的晶体,能溶于二硫化碳。黄砷不稳定,加热即可变成灰砷,在空气中被氧化成As4O6,同时发出冷光。黑砷是灰砷和黄砷的中间体,砷蒸汽慢慢地凝结即成黑砷,黑砷是无定形的,270℃以上单向地变成灰砷。 砷元素燃烧具有浅蓝色火焰并生成浓密的白色三氧化二砷烟雾。砷可与卤族元素、浓硝酸、热浓盐酸、热浓硫酸反应。自然环境中单质砷很少存在,常以砷化氢、砷的氧化物、硫化物等状态存在。 三氧化二砷又名亚砷酐,俗称砒霜或白砒,有剧毒,是人类最早使用的毒药或杀虫剂之一。亚砷酸有正亚砷酸H3AsO3和偏亚砷酸HAsO2,但都不存在,只能得到其盐类,亚砷酸盐常用作杀虫剂、除草剂以及用来保存生皮等。醋酸亚砷酸铜俗称巴黎绿,为深绿色粉末,在水中能水解,在空气中受二氧化碳作用生成亚砷酸,巴黎绿除用作颜料外,农业上可作杀虫剂,工业上用来制作船底防污油漆和木材防腐

砷的处理方法图文稿

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砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃℃℃加热灼烧,可以使沉淀稳定,砷不易渗出[60]。如结合其它方法,可以使出水中的砷含量降至<0.3mg/L[61]。也可以用电石糊,如一含490mgAs/L的废水,先用次氯酸钠溶液进行氧化,再用电石糊将pH调至≥9.5,经过滤后,滤液中的砷含量可以降至6.4mg/L[62]。如用硫酸镁作为沉淀剂,pH应控制在8.5左右[63]。可在用氯化镁时,加入石灰,使pH调整至 10.0~10.5[64],使用硫酸镁可以使砷的浓度降至5mg/L[65],当镁/砷比为200:1时,出水中砷浓度可以降至≤0.5mg/L[66]。 废水中的三价砷也可以先用微生物 Pseudomonas Putida 及Alcaligenes eutrophus 处理,再用磷酸盐及石灰处理的方法去除[67]。 5.3.5 其它沉淀法 含砷废水如与能水解产生钛酸的化合物作用,则可以共沉淀的原理将砷除去。如在pH2~8的范围内将含97.08的合成含砷废水用钛酸四异丙酯作用,并

含砷废水处理研究进展

含砷废水处理研究进展 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 摘要:含砷废水的传统处理方法,如物理法和化学法的不足之处在于费用高,二次污染大,工程化程度小。微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展,研究成果已投入工程应用。本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。 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[1]。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%,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%。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[2]。 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为时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为时,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、最具发展前途的微生物法。 本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述,找出其存在的问题,详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展,旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。 1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[4]。 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[4]。

砷的处理方法.

砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005~0.007mg/L[2]。 5.3沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。 5.3.1 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05~0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化

含砷废水处理技术

含砷废水处理技术 1 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[4]。 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[4]。 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[5]。Nakazawa Hiroshi 等研究指出[6],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。赵宗升曾[7]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。 马伟等报道[8],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[9]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。 化学沉淀法作为含砷废水的一种主要处理方法,工程化比较普遍,但并不是采用单一的处理方式,而是几种处理方式的综合处理,如钙盐与铁盐相结合,铁盐与铝盐相结合等等。这种综合处理能提高砷的去除率。但由于化学法普遍要加入大量的化学药剂,并成为沉淀物的形式沉淀出来。这就决定了化学法处理后会存在大量的二次污染,如大量废渣的产生,而这些废渣的处理目前尚无较好的处理处置方法,所以对其在工程上的应用和以后的可持续发展都存在巨大的负面作用。 2 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,并取得了显著的成果。 陈红等曾[10]利用MnO2对含As(III)废水进行了吸附实验,结果表明,MnO2对As(III)有着较强的吸附能力,其饱和吸附量为44.06mg/g(δ-MnO2)和17.9 mg/g(ε-MnO2),阴离子的存在使MnO2吸附量有所下降,一些阳离子(如Ga3+、In3+)可增加其吸附量,吸附后的MnO2经解吸后可重复使用。

含砷废水的处理方法

砷和含砷废水 更新时间:09-1-5 13:59 砷在地壳中含量并不大,但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在,不过主要是以硫化物矿的形式存在如雌黄(As2S3)、雄黄(As2S2)和砷黄铁矿(FeAsS)。无论何种金属硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和沙虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性,砷和它的可溶性化合物都有毒。砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料,也是半导体材料锗和硅的掺杂元素,这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。用于制造硬质合金;黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌;砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。 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。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、最具发展前途的微生物法。 砷污染及砷污染的来源

SPR污水处理技术

毕业设计(论文) 题目:SPR污水处理技术 学习中心: 年级专业: 学生姓名:学号: 指导教师:职称: 导师单位:

SPR污水处理技术 摘要:SPR污水处理技术是美国新发明的一种工艺,采用特殊的化学-物理工艺方法和水力学原理,组成高效率、快速度的处理氨氮、有机污染物浓度高、悬浮杂质含量多的工业污水和城市污水的处理系统,经处理的出水回用于城市绿化、浇灌草地树木或作为工业用水。全套系统占地面积极少,运行费用低,耗电少,综合经济技术指标达国际先进水平。 关键词:污水处理回用特点

目录 摘要 (i) 目录............................i i 前言. (1) 第1章S P R污水处理原理 (3) 第2章S P R污水处理技术特点 (6) 第3章S P R的应用 (13) 第4章结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20)

前言 水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加,水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。“环境保护”是我国的基本国策,中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标,要求城市污水集中处理率达20%。目前,我国正处于城市污水处理事业的大发展时期,尤其随着国家西部大开发战略的实施,中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。 城市生活污水处理自200年前工业革命以来,越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来,城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水,并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺,以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚,目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时,必须结合我国发展,尤其是当地实际情况,探索适合我国实际的城市污水处理系统。 结合我国实际情况,参考国外先进技术和经验,建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向: (1)总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。 (2)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。 (3)占地省。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。 (4)脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的

砷及砷化物的无害化处理

砷及砷化物的无害化处理 摘要:砷及砷化物有毒,若处置不当,通过土壤、大气和水介质等各种途径进入环境,严重影响人类的生存环境。因此对舍砷废水、废料资源化利用和无害化处理一直是重点研究课题。对含砷废水、废料来源、稳定性评价方法和资源化综合利用技术进行分析,在此基础上提出含砷废水、废料资源化利用和无害化处置建议。 关键词:砷及砷化物;含砷废水废料;硫化砷渣;无害化;资源化 Harmless treatment of arsenic Abstract:Arsenic and arsenide are toxic materials,It will come into environment through the media of soil,air and water to damage the living environment if it is treated improperly. The resource utilization and harmless treatment of wastes bearing arsenic is the important research project of environment protection.The source of wastes bearing arsenic,the stability evaluation method and comprehensive utilization technology of resource are analyzed.The suggestions of resource utilization and harmless treatment of wastes bearing arsenic are presented. Key word: arsenic and arsenide; waste and effluent; arsenic sulfide residue; harmless; resource 1.前言 我国砷矿资源探明储量占世界70%,其中、、3省分别占全国总储量41.50%、15.50%和8.80%,合计占全国2/3。砷可用于制取杀虫剂、木材防腐剂、玻璃澄清脱色剂等,在农业、电子、医药、冶金、化工等领域具有特殊用途,随着科技发展,砷的市场需求不断增加,目前全世界砷年产量(以As:O,计)约5万t。 砷是累积性中毒毒物,砷及其化合物主要会影响神经系统和毛细血管通透性,对皮肤和黏膜有刺激作用,中毒后出现恶心、呕吐、腹痛、四肢痛性痉挛,最后导致昏迷、抽搐、呼吸麻痹而死亡。如果慢性中毒,也会导致肝肾损害与多发性周围神经炎,最终可致肺癌、皮肤癌。常人服入As:0,(砒霜)0.0l~0.05g 即中毒;服入0.06~0.2g可致死;在含砷化氢为1mg/L空气中,呼吸5~10分钟,可发生致命性中毒。 环境中砷污染主要是含砷金属矿石的开采、焙烧、冶炼、化工、炼焦、火电、造纸、皮革等生产过程中排放的含砷烟尘、废水、废气、废渣造成的,其中以砷冶炼及其化合物生产使用过程中排放砷量最高。自然界中的砷多数与有色金属矿伴生,并随精矿进人有色金属冶炼厂,在有色金属的提取过程中以硫化物或盐的状态不同程度地进人烟气、废水和废渣中,烟气和废水处理后,含砷物质大多转移到污泥中形成了含砷污泥,在冶化生产过程中,约有30%砷进入废水、废气中。含砷废渣主要来自冶炼废渣、处理含砷废水和废酸沉渣、电子工业的含砷废物以及电解过程中产生的含砷阳极泥等。从有色冶金系统来看,进入冶炼厂的砷除一部分直接回收成产品白砷外,其它含砷中间产物几乎都进入含砷废渣中[1]。长期以来,含砷废料大多采用囤积贮存的方法处置,随着高浓度含砷废料越积越多,对其无害化处理成为亟待解决的问题。 2.含砷废渣的无害化处理 目前少有成熟的工程化技术既能回收含砷废料中有价金属,又回收砷或对砷

砷的处理方法

砷的处理方法 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃℃℃加热灼烧,可以使沉淀稳定,砷不易渗出[60]。如结合其它方法,可以使出水中的砷含量降至<L[61]。也可以用电石糊,如一含490mgAs/L的废水,先用次氯酸钠溶液进行氧化,再用电石糊将pH调至≥,经过滤后,滤液中的砷含量可以降至L[62]。如用硫酸镁作为沉淀剂,pH应控制在左右[63]。可在用氯化镁时,加入石灰,使pH调整至~[64],使用硫酸镁可以使砷的浓度降至5mg/L[65],当镁/砷比为200:1时,出水中砷浓度可以降至 ≤L[66]。 废水中的三价砷也可以先用微生物 Pseudomonas Putida 及Alcaligenes eutrophus 处理,再用磷酸盐及石灰处理的方法去除[67]。 其它沉淀法 含砷废水如与能水解产生钛酸的化合物作用,则可以共沉淀的原理将砷除去。如在pH2~8的范围内将含的合成含砷废水用钛酸四异丙酯作用,并在40℃搅拌16小时,经过滤后,废水中的砷含量可以降至~μgAs/ml[68]。

废水中砷还可以用有机胺进行离子浮选法进行处理,如可以用十六烷胺醋酸盐或十八烷胺醋酸盐,与砷反应生成疏水性的沉淀而被去除,当pH值为~时,出水中砷的含量可以降至<L,但如有氯离子及硫酸根离子存在时,会影响砷的去除[69]。 吸附法 用稀土属物质来去除废水中的有害阴离子, 如F, As及Se等。有些稀土物质在工业中未找到用途, 但量大, 可用来处理废水, 如镧盐可用来沉定砷盐, 固体的镧及钇可用来吸附其它有害负离子, 也可将镧或钇离子载于多孔的硅胶上以改进其吸附作用[70]。载有铁的天然或人工沸石也可以有效地从废水中将砷去除[71]。制铝工业的红泥也可以用来作为砷的吸附剂,在的条件下有利于三价砷的去除,而在~则有利于五价砷的去除,三价砷的吸附过程是一个放热过程,而五价砷的吸附过程则是一个吸热过程[72]。 由碳酸锰及碳酸铋(Mn:Bi=:)混合物在400℃加热小时制成的氧化锰可以用来吸附废水中的砷,其中含的铋可以提高氧化锰对砷的吸附,在pH为~时,及As的浓度为10mg/L时,其吸附容量为g,可以使砷的浓度降至L[73][74]。由低温电解而制得的二氧化锰,在投加量为2g/L及pH为2 时,10ppm的砷可以降至,并可以用氢氧化钠溶液再生[75]。 水滑石(Mg3Al(OH)8)2CO3xH2O,可以从废水中吸附砷,当砷的初始浓度分别为75,100,150mg/L时,其最大的去除率分别为,及%。在pH为时其吸附容量最大,其吸附模式符合Langmuir吸附等温线。吸附后的砷并可用的氢氧化钠洗

工业污水处理含砷废水处理工艺

工业污水处理含砷废水处理工艺 【格林大讲堂】 作为一种高效的光催化剂,应用纳米TiO2催化As(III)氧化为As(V)的研究已有不少报道,但应用纳米TiO2催化转化DMA,MMA的报道较少,尤其是就其光催化转化产物解析,二次吸附及二次污染等方面仍值得进一步研究. 武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队,秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案,是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。 纳米二氧化钛(TiO2)因具有较大比表面积,性质稳定且无毒,作为环境中常见的纳米材料应用于去除环境污染物,如无机砷(As(V)和As(III))等.纳米TiO2同时也具有强光催化性能,在紫外(UV)作用下,电子发生跃迁,使原来的空带上获得带负电的高活性电子e,在原来的满带上形成带正电的空穴h+,所生成的电子和空穴对能够与吸附的氧气等反应产生多种活性氧自由基. 实验过程中,自然光中紫外光(λ=254nm)的强度为1.5μW·cm-2;光化学反应器的紫外光(λ=254nm)的强度为4030μW·cm-2. 2.2.2转化产物测定 相对无机砷的去除工作,甲基砷(DMA和MMA)的去除研究鲜有报道,而且主要集中在

使用活性碳、锰绿砂、氧化铁包覆砂以及纳米TiO2等材料,并且去除效率远低于无机砷.因此如果甲基砷能够高效转化为无机砷,砷是一种自然界中普遍存在的非金属元素,价态有+5、+3、0、-3等4种.在自然环境中砷通常以砷酸(H3AsO4)、亚砷酸(H3AsO3)及其阴离子存在.由于农药、含砷废水等外源的进入以及生物转化的作用,有机砷如二甲基砷酸盐(DMA)、一甲基砷酸盐(MMA)等也在地下水、湖泊和河流中发现.毒理学研究表明,一些有机砷(包括DMA,MMA)的毒性比最初预想强很多. 这样就能够通过去除无机砷间接去除甲基砷.本实验室前期通过水解硫酸氧钛的方法合成了纳米TiO2,能够高效去除无机砷.为了有效去除甲基砷(DMA和MMA),本文应用此纳米TiO2研究了甲基砷(DMA和MMA)光催化转化过程,主要考察了不同光照条件和pH条件的影响,通过测定液相及固相中的不同组分,解析光催化转化产物,考察纳米TiO2对甲基砷的去除性能,为后续的实际应用提供理论依据. 二甲基胂酸(DMA,C2H7AsO2),购自SigmaChemical.一甲基胂酸(MMA,CH3H2AsO3),购自ChemService.DMA和MMA在不同pH条件下的形态分布见图1.实验中配制浓度为1000mg·L-1的储备液,避光保存于4℃.实验过程中应用1mol·L-1硝酸(优级纯)和氢氧化钾(优级纯)调节pH值.实验中所用纳米TiO2是在4℃条件下水解硫酸氧钛制得,比表面积为196m2·g-1,等电点为5.8. 为分析DMA和MMA的光转化产物,配制100μg·L-1的DMA和MMA溶液中,投加0.01g·L-1纳米TiO2,调节pH值为5.旋转培养1440min,定时取样过滤测定滤液中DMA,MMA和As(V)的浓度,计算不同时刻下DMA和MMA的转化率.上述过程分别在光化学反

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