摘要:簡要介紹了國內近年來以化學沉淀法處理高濃度砷工業廢水的試驗研究及工業應用狀況,討論了化學沉淀法除砷工藝中的關鍵性工序,指出所得含砷沉淀物組成復雜(含砷、鐵和鈣離子等) 及穩定性不夠理想。為了適應目前環境保護的嚴格要求以及盡可能對廢物進行資源化處理,認為對于砷和重金屬濃度高、規模大的廢水,應重視綜合治理回收工藝研究。

關鍵詞:砷;工業廢水;化學沉淀法;處理

砷化物一般都有毒性,其毒性與它們的化學性質和價態有關。三價砷的毒性比五價砷的高出約60 倍[1 ] ,五價砷在人體內會被還原轉化成三價砷。另外,砷在人體內有明顯的積蓄性,人體攝入較低量砷化物,經過1～2 a 、甚至十幾年或幾十年后,有可能會出現砷中毒病癥[2 ] 。因此,含砷工業廢水必須嚴格處理。

采礦、有色金屬冶煉、硫酸制備、化工、染料及農藥生產等工業領域排出的廢水中往往含有砷, 其質量濃度高的達每升數百毫克,甚至數千毫克[325 ] ,個別的含砷難浸金礦浸出液中砷質量濃度高達20～56. 5 g/ L[ 6 ] 。很多廢水中,砷主要以三價形式存在,也有的主要以五價形式存在。

含砷廢水的處理,自20 世紀60 年代起就已廣受關注。目前,處理含砷廢水的方法主要有[7 ] 化學沉淀法、物化法和微生物法。物化法通常為離子交換、吸附、萃取及反滲透等方法。微生物法有活性污泥法、菌藻共生體法和投菌活性污泥法等。一般而言,微生物法具有高效、經濟且無二次污染等優點,因此,已成為公認的最具發展前景的處理方法。化學沉淀法可細分為兩類:一類是將砷沉淀為一種中間產物,然后再轉化成砷產品出售[3 ] ,這種方法可以避免砷沉淀物長期存放過程中可能產生的二次污染;另一類是將砷沉淀為穩定的化合物后存放,這種方法是目前處理砷濃度較高的工業廢水使用的最普遍的方法。上世紀90 年代以前,大多采用簡單的石灰乳中和沉淀法處理含砷廢水,但所得的含砷沉淀物(包括砷酸鈣等) 在尾礦池中反溶,使每升尾礦池廢水中砷質量濃度高達幾克[8 ] ,因此目前已較少采用。較理想的除砷方法,從技術上講,不僅必須確保處理后外排水達到環保要求,而且所得砷沉淀物具有高穩定性,適宜長期存放。

根據近期的文獻,介紹了目前廣泛研究并采用的以三價鐵離子與五價砷反應為基礎的處理高濃度砷工業廢水的有關工藝。特別提及了化學沉淀法所得的含砷、鐵、鈣的沉淀物其穩定性仍不夠高, 為此,對該沉淀法提出了一些看法,以期引起關注。

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