含砷的廢水和污泥的處理

含砷的廢水和污泥的處理摘要：概述了含砷的廢水和污泥的產(chǎn)生、危害性及處理方法。介紹了對(duì)含砷廢水的處理有物化法、化學(xué)法和生物法等方法。對(duì)污泥中的砷的處理方法的綜合，選擇了普通的硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽和粉煤灰固化對(duì)砷的浸出量進(jìn)行對(duì)比，得到粉煤灰固化效果較好。關(guān)鍵詞：砷廢水污泥處理引言:砷廣泛分布于自然界，砷具有強(qiáng)毒性，且可致癌，含砷廢水不經(jīng)處理，排入自然水體可嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。國(guó)內(nèi)外都曾發(fā)生由于廢水中砷而引起的中毒事件。礦石的開采、焙燒、冶煉、化工及電廠等行業(yè)排出的廢水和污泥中含砷量很高，砷及其化合物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，再次進(jìn)入水體或土壤中，通過(guò)生物鏈進(jìn)入到生物體內(nèi)，造成致癌，所以研究廢水和污泥的砷的處理方法是具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.含碑的廢水常用處理方法1.1物化法在處理廢水中砷，用化學(xué)沉淀法研究的很多，并且達(dá)到成熟的階段，但是化學(xué)沉淀法經(jīng)濟(jì)費(fèi)用高，占地面積大并且容易產(chǎn)生二次污染，因此，近年來(lái)運(yùn)用沸石，粉煤灰，膨潤(rùn)土及改性的粉煤灰及膨潤(rùn)土可以高效的經(jīng)濟(jì)的處理廢水中的砷。沸石可以做水質(zhì)處理劑，由于內(nèi)部有很多孔徑，孔隙率大，并且有獨(dú)立的吸附，篩分，交換陰陽(yáng)離子以及催化等性能，沸石可以吸收水中的有機(jī)物，重金屬，調(diào)節(jié)PH?；诜惺倪@些性能，唐芳等1探討了沸石吸附廢水中的砷的獲得更可靠經(jīng)濟(jì)的沸石用量，得出沸石吸附的最佳時(shí)間是一個(gè)小時(shí)，最經(jīng)濟(jì)的沸石用量是以20g/L，適用于低濃度的廢水溶液。膨潤(rùn)土具有吸附性，粘結(jié)性等特殊性質(zhì)，可以用膨潤(rùn)土除廢水中的神，為了提高去除效率和減少資源浪費(fèi)，現(xiàn)有研究運(yùn)用添加硫酸和高分子絮凝劑聚二甲基二烯丙基氯化銨( PDMDAAC)改性的膨潤(rùn)土，使廢水中砷的去除率可達(dá)到97%以上2。粉煤灰含有大量的活性反應(yīng)點(diǎn)可以與吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附和物理吸附，所以常用作水處理中的絮凝劑和吸附劑 3。在去除砷方面，粉煤灰被用來(lái)去除水中的As(v)和限制As(v)在固體廢棄物及土壤中的遷移4。為了進(jìn)一步增強(qiáng)粉煤灰的去除效果，使用化學(xué)試劑表面改性和沸石轉(zhuǎn)型的改性方法，可以明顯增強(qiáng)粉煤灰對(duì)砷的吸附能力。增大粉煤灰比表面積和孔徑和通過(guò)不同方法將粉煤灰合成沸石改性方法有利于砷的去除，被負(fù)載的鐵和鋁氧化物中的氫氧根基團(tuán)可以與水溶液中的入，(V)發(fā)生離子交換作用，是負(fù)載鐵/鋁型粉煤灰或沸石除砷的主要作用機(jī)理。As(V)和限制As(V)在固體廢棄物及土壤中的遷移5。1.2化學(xué)法在處理含砷廢水的化學(xué)法主要是指沉淀法，具體是先通過(guò)氧化，把廢水中的三價(jià)砷氧化成五價(jià)的神，在適當(dāng)?shù)腜H條件下，形成沉淀物，最后絮凝沉降，排除廢水中的神。工業(yè)中應(yīng)用的化學(xué)沉淀法實(shí)際上包括氧化、砷的沉淀反應(yīng)及絮凝沉降3個(gè)方面6。鄢紅艷等7,研究液態(tài)三氯化鐵代替硫酸亞鐵除廢水中的砷的方法，討論了適宜反應(yīng)條件。運(yùn)用三段中和法，一段中和是用石灰乳溶液中和廢水，終點(diǎn)值PH=2。二段中和是鐵鹽絮凝即將鐵鹽和石灰乳混合液加入一段中和后液中，并向溶液中曝氣，終點(diǎn)值為PH=8?9、三段中和是將鐵鹽和石灰乳混合液加入二段中和后液，并向溶液中曝氣，終點(diǎn)值為PH=8?10、確定最佳操作條件為二段鐵砷比在20為最佳，這時(shí)二段渣量減少20%?3,三段鐵砷比在10，出砷效率一般在98%以上。除了運(yùn)用石灰-鐵鹽法沉淀含砷廢水，硫化法也是化學(xué)沉淀法的一種。王勇等實(shí)驗(yàn)介紹了用硫酸銅處理含砷廢水，得到亞砷酸銅沉淀，用二氧化硫還原得到三氧化二砷同時(shí)回收硫酸銅，然后絮凝沉淀處理，減少了廢渣的存放及二次污染隱患，并且砷的去除率能達(dá)到99.46%。1.3生物法它是近年工業(yè)處理含砷廢水發(fā)展較快的一種方法，他利用活性污泥對(duì)砷的選擇性表面吸附以及細(xì)胞內(nèi)吸收等去除作用降低水體內(nèi)砷的濃度。廢水中的無(wú)機(jī)的神，包括砷（111）和砷（V），砷（III）比砷（V）毒性大，并且不容易被去除。許曉路的研究發(fā)現(xiàn)，活性污泥法對(duì)三價(jià)砷的去除效率高于五價(jià)砷。利用活性污泥法可以提高溶解氧濃度，把三價(jià)砷氧化為五價(jià)的神，提高去除廢水中砷的去除效率。在污水處理技術(shù)領(lǐng)域中，活性污泥法仍是應(yīng)用的廣泛技術(shù)。生物法處理廢水中的神，現(xiàn)在也有利用菌藻共生體對(duì)砷去除，廖敏0等利用菌藻共生體去除廢水中的砷發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)分離所得菌藻共生體，以小球藻為主，菌藻共生體積累砷達(dá)7.47g/kg干重。這是為植物除砷提供一個(gè)良好的方向，還有可以發(fā)展研究轉(zhuǎn)基因植物對(duì)廢水中砷的去除，以致系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，二次污染小11。2含碑的污泥處理方法研究對(duì)含砷污泥固體廢棄物，大多使用固化和穩(wěn)定化處理，即指使危險(xiǎn)廢物中所有污染組分呈現(xiàn)化學(xué)惰性或被包容起來(lái)，減少后續(xù)處理與處置的潛在危險(xiǎn)。在對(duì)含砷污泥的固化處理中常用的就是水泥固化技術(shù)和石灰固化技術(shù)，水泥固化技術(shù)中選用了普通的硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥，石灰固化技術(shù)中選擇了粉煤灰進(jìn)行比較，選擇適合的處理方法。2.1水泥固化技術(shù)水泥固化是基于水泥的水合和水硬膠凝作用而對(duì)廢物進(jìn)行固化處理的一種方法，運(yùn)用不同的水泥摻加量與污泥混合，制成固化塊，然后測(cè)定其浸出率以確定種類的選擇。由趙萌等12做的普通的硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥的實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果所得，隨著水泥含量的比重增加，固化的效果越好，砷的浸出也少造成的危害就越小，在相同的配比情況下，礦渣硅酸鹽水泥比普通的固化效果好。2.2石灰固化技術(shù)石灰固化是以石灰和具有火山灰活性的物質(zhì)（如粉煤灰，垃圾焚燒灰渣等）為固化基材對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行穩(wěn)定化和固化處理的方法，砷被吸附于膠體結(jié)晶中，減少及防止浸出。在趙萌等13使用粉煤灰代替部分或全部水泥的配比制作固化塊，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，隨著粉煤灰的加入，固化效果越好，砷的浸出越少，在粉煤灰比例為40%為最佳此刻砷的浸出最少，而且，粉煤灰來(lái)源方便，價(jià)格便宜，可以廢物回收利用的作用，因此在固化含砷污泥時(shí)，采用粉煤灰固化是比用水泥固化可行的。結(jié)論廢水中除神，生化法在我國(guó)研究較多，但是需投入大量化合物，形成大量的廢渣，易造成二次污染；鑒于生物法的優(yōu)點(diǎn)，生物法去除砷的研究應(yīng)該更為關(guān)注，還要結(jié)合物化法，化學(xué)法，有效的去除砷。今后應(yīng)加強(qiáng)廢水中砷的研究，達(dá)到廢水廢渣的無(wú)害化，提高廢水的綜合治理。在水泥固化中，由于礦渣硅酸鹽水泥用于含硫酸鹽較多的含砷中和污泥，抑制了硫酸桿菌的形成，防止了固化塊的膨脹破裂，且對(duì)砷的束縛能力也強(qiáng)于普通硅酸鹽水泥，所以選擇礦渣硅酸鹽水泥固化含砷污泥更有效。由于水泥的水合反應(yīng)產(chǎn)生大量的氫氧化鈣，氫氧化鈣沒(méi)有膠結(jié)作用且遇水易浸出，對(duì)固化塊的長(zhǎng)期變質(zhì)有作用，粉煤灰中的二氧化硅能與氫氧化鈣反應(yīng)生成一種新的具有膠結(jié)作用的化合物，所以加入粉煤灰可以增加固化效果，所以在與水泥固化相比較選擇采用粉煤灰固化技術(shù)。1唐芳，梅向陽(yáng)，梁娟，沸石吸附去除廢水中的砷和氟的實(shí)驗(yàn)研究［J］，應(yīng)用化工，2010,39(9)：1341-13462姚樂(lè)，改性膨潤(rùn)土吸附處理含砷廢水實(shí)驗(yàn)研究［J］，科學(xué)技術(shù)與工程，2010,10(16)：4093-4095WangSB，WuHW.Environmental-benignutilizationofflyashaslow-costadsorbents.［J］.Hazard.Mater.B，2006，136:482E.Diamadopoulos,S.Loannidis,G.P.Sakellaropoulos.As(V)removalfromaqueoussolutionsbyflyash,WaterResearch.1993,27(12):1773-17775鄧慧，粉煤灰對(duì)含砷廢水的處理研究［J］，粉煤灰綜合利用，2011,6:55-586許根福，處理高砷濃度工業(yè)廢水的化學(xué)沉淀法［J］,濕法冶金,2009,29(1):12-177鄢紅艷，賀楊，胡暉氯化亞鐵代替硫酸亞鐵處理含砷廢水的研究［］J，河南化工，2011，28：26-288王勇，曹龍文，羅因，鄭雅杰，硫酸裝置含砷廢水處理及三氧化二砷制備［J］,硫酸工業(yè)，2010(4)：21-259許曉路，申秀英，半連續(xù)活性污泥法對(duì)污水中五價(jià)砷的去除［J］，環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，1995