含砷废水处理技术
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法引言概述:含砷的污水是一种对环境和人类健康造成严重威胁的污染源。
因此,开辟和应用有效的含砷污水处理方法是至关重要的。
本文将详细介绍五种常用的含砷污水处理方法,包括化学沉淀法、吸附法、离子交换法、生物处理法和膜分离法。
一、化学沉淀法1.1 氢氧化铁沉淀法:将氢氧化铁加入含砷污水中,通过与砷形成不溶性沉淀物的反应,实现砷的去除。
1.2 硫化物沉淀法:通过加入硫化物,如硫化氢或者硫化钠,与砷形成不溶性硫化物沉淀,从而达到去除砷的目的。
1.3 氢氧化钙沉淀法:将氢氧化钙加入含砷污水中,利用氢氧化钙与砷形成不溶性沉淀物的反应,将砷从水中沉淀出来。
二、吸附法2.1 活性炭吸附法:利用活性炭的大比表面积和孔隙结构,吸附砷离子,从而净化含砷污水。
2.2 金属氧化物吸附法:将金属氧化物,如氧化铁或者氧化铝,添加到含砷污水中,通过与砷形成吸附物的反应,实现砷的去除。
2.3 生物吸附法:利用生物材料,如菌株、藻类或者植物,通过其细胞壁或者细胞内部的吸附作用,将砷离子从污水中吸附出来。
三、离子交换法3.1 阴离子交换法:利用阴离子交换树脂,将砷离子与树脂上的其他阴离子进行交换,从而实现砷的去除。
3.2 正离子交换法:通过正离子交换树脂,将砷离子与树脂上的其他正离子进行交换,达到砷的去除效果。
3.3 混床交换法:结合阴离子交换和正离子交换,使用不同类型的交换树脂,以提高砷去除的效果。
四、生物处理法4.1 微生物还原法:利用某些微生物,如硫酸盐还原菌,通过还原反应将砷酸盐还原为砷化物,从而达到去除砷的目的。
4.2 植物吸收法:通过植物的吸收作用,将砷离子从污水中吸收到植物体内,从而净化含砷污水。
4.3 活性污泥法:利用活性污泥中的微生物,通过吸附、沉淀和生物降解作用,将砷离子从污水中去除。
五、膜分离法5.1 反渗透法:利用反渗透膜的选择性透过性,将砷离子从污水中分离出来,从而实现砷的去除。
5.2 离子交换膜法:使用离子交换膜,将砷离子从污水中分离出来,达到净化含砷污水的目的。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法引言概述:污水中的砷是一种有害的物质,它对人类健康和环境造成严重威胁。
因此,寻找和开发有效的含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍五种常用的含砷污水处理方法,包括吸附法、沉淀法、离子交换法、生物法和膜分离法。
一、吸附法1.1 活性炭吸附:活性炭具有很强的吸附能力,可以有效地去除污水中的砷。
其吸附机制是通过表面活性位点与砷形成物理或化学吸附,从而将砷离子从污水中去除。
1.2 氧化铁吸附:氧化铁是一种常用的吸附剂,其表面具有许多活性位点,可以与砷形成化学吸附。
此外,氧化铁还可以通过电荷吸附和离子交换等机制去除砷。
1.3 生物质吸附:一些生物质材料,如纤维素、藻类和菌类等,具有良好的吸附性能。
这些生物质材料可以通过表面官能团与砷形成物理或化学吸附,从而实现砷的去除。
二、沉淀法2.1 氢氧化铁沉淀:氢氧化铁是一种常用的沉淀剂,可以与砷形成不溶性沉淀,从而将砷从污水中去除。
此方法适用于砷浓度较高的污水处理。
2.2 硫化物沉淀:硫化物可以与砷形成不溶性沉淀,从而将砷离子从污水中沉淀下来。
这种方法对于低浓度砷的污水处理效果较好。
2.3 磷酸盐沉淀:磷酸盐可以与砷形成不溶性沉淀,从而实现砷的去除。
此方法适用于中等浓度的砷污水处理。
三、离子交换法3.1 阴离子交换树脂:阴离子交换树脂可以与砷离子发生离子交换反应,从而将砷离子从污水中去除。
此方法适用于砷浓度较低的污水处理。
3.2 阳离子交换树脂:阳离子交换树脂可以与砷形成络合物,从而将砷离子从污水中去除。
这种方法对于高浓度的砷污水处理效果较好。
3.3 混床离子交换:将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂混合使用,可以同时去除污水中的阴离子和阳离子,实现砷的高效去除。
四、生物法4.1 微生物还原:一些微生物具有还原砷的能力,可以将砷离子还原为不溶性沉淀,从而实现砷的去除。
这种方法对于低浓度的砷污水处理效果较好。
4.2 植物吸收:一些植物具有吸收砷的能力,可以通过根系吸收砷离子,并将其转化为无害的形式。
含砷废水的处理办法
含砷废水的处理办法1.砷的处理办法采用沉淀法回收废水中的三价砷。
例如,硫酸厂的废水可以在20~40℃下用硫化钠处理。
所得硫化砷在70℃下用硫酸铜处理。
冷却后,将其分离并与硫酸铜溶液反应。
在>70℃的温度下引入空气或氧气以制备五价砷,然后分离硫化铜。
将溶液引入二氧化硫或硫酸装置尾气中,通过将五价砷还原为三价砷、结晶、过滤和干燥[1]来回收三氧化二砷。
在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过作为催化剂,过氧化氢可以在90℃下添加到废水中,然后用阳离子交换树脂处理,在废水中形成过氧化氢可以用20%的nr3(r=C8~16烷基)从二甲苯溶液中萃取,砷回收率达95%以上,纯度可达97~98%,可在氨基蒽酯生产中重复使用。
出水中砷的最终浓度可降至0.005~0.007mg/l[2]。
1.1.沉淀及混凝沉降法砷的主要处理方法包括硫化物沉淀法,或与三价铁等多价重金属的复合沉淀法和与金属氢氧化物的共沉淀法。
第二种方法是水处理技术中常用的传统混凝沉淀法。
此外,还可以使用活性炭和铝土矿吸附或离子交换。
1.1.1.铁盐法铁盐法是处理含砷废水的主要方法。
由于砷(V)酸铁的溶解度很小,在含砷废水处理中,除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,还可以先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,从而使沉淀法或混凝沉淀法的效果更好。
由于三价砷在空气中的氧化速度较慢,因此通常使用普通氧化剂进行氧化。
常见的氧化剂包括氯、臭氧、过氧化氢、漂白粉、次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾。
光催化氧化也可以在亚硫酸钠存在下进行[14][15]。
例如,空气催化氧化也可以在活性炭的存在下进行,然后与镁、铁、钙或锰等盐反应,将砷的去除能力提高10~30倍[16]。
结合铁盐处理,可将废水中的砷含量降至0.05~0.1mg/l[17]。
铁盐法可用于饮用水的净化[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它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]。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法污水处理是一项重要的环境保护工作,其中处理含有砷的污水是一项具有挑战性的任务。
砷是一种有毒物质,对人类和环境都具有潜在的危害。
因此,开辟高效可行的含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍几种常见的含砷污水处理方法,并对其原理、优缺点及适合范围进行详细说明。
1. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常用的含砷污水处理方法。
活性炭具有较大的比表面积和孔隙结构,能够有效吸附砷离子。
该方法的原理是将含砷污水通过活性炭床,砷离子在活性炭表面发生吸附反应,从而达到去除砷的目的。
该方法具有操作简单、成本低廉的优点,但活性炭饱和后需要进行再生或者更换,且对于高浓度砷污水处理效果有限。
2. 氧化沉淀法氧化沉淀法是一种常见的含砷污水处理方法。
该方法利用氧化剂将砷离子氧化成沉淀物,然后通过沉淀物的沉淀作用将砷离子从污水中去除。
常用的氧化剂包括氯气、过氧化氢等。
该方法具有去除效果好、适合范围广的优点,但氧化剂的使用量较大,操作复杂,且产生的沉淀物需要进行处理和处置。
3. 离子交换法离子交换法是一种常见的含砷污水处理方法。
该方法利用离子交换树脂对砷离子进行吸附交换,从而将砷离子从污水中去除。
离子交换法具有去除效果好、可循环使用的优点,但需要定期对离子交换树脂进行再生或者更换,且对于高浓度砷污水处理效果有限。
4. 膜分离法膜分离法是一种常用的含砷污水处理方法。
该方法利用膜的选择性透过性,将砷离子从污水中分离出来。
常用的膜分离方法包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
膜分离法具有去除效果好、操作简单的优点,但膜的成本较高,且需要定期清洗和维护。
综上所述,含砷污水处理方法主要包括活性炭吸附法、氧化沉淀法、离子交换法和膜分离法等。
选择合适的处理方法应根据砷污水的浓度、水质要求、经济成本等因素进行综合考虑。
在实际应用中,可以根据具体情况选择单一的处理方法,也可以采用多种方法的组合,以达到更好的处理效果。
同时,为了保证处理效果和操作安全,应定期监测和维护处理设备,并合理处置产生的废物和沉淀物。
含砷废水的处理办法
1.砷的处理办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]。
2.1.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。
1.1.1.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]。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法引言概述:污水中含有砷是一种常见的环境污染问题。
砷是一种有毒物质,对人类健康和生态环境造成严重威胁。
因此,研究和应用含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍五种常见的含砷污水处理方法,包括物理处理、化学处理、生物处理、电化学处理和吸附剂处理。
一、物理处理方法:1.1 沉淀法:通过加入适量的沉淀剂,如氢氧化铁或者氢氧化铝,将砷转化为不溶于水的沉淀物,然后进行沉淀和过滤,从而实现砷的去除。
1.2 过滤法:利用特殊的过滤材料,如活性炭或者陶瓷膜,将污水中的砷颗粒截留下来,从而达到去除砷的目的。
1.3 蒸发法:通过加热污水,使水分蒸发,而砷则留在残渣中,通过采集并处理残渣,达到去除砷的效果。
二、化学处理方法:2.1 氧化法:利用强氧化剂,如高锰酸钾或者过氧化氢,将砷氧化为易于沉淀的形式,然后进行沉淀和过滤,最终去除砷。
2.2 还原法:通过加入还原剂,如亚硫酸钠或者亚硫酸氢钠,将砷还原为无毒的形式,然后采用沉淀或者过滤的方式去除砷。
2.3 中和法:通过加入适量的中和剂,如氢氧化钠或者氢氧化钙,将污水中的砷中和为无毒的物质,然后进行沉淀或者过滤,实现砷的去除。
三、生物处理方法:3.1 微生物还原法:利用某些特殊的微生物,如硫酸盐还原菌,将砷还原为无毒的形式,然后通过沉淀或者过滤的方式去除砷。
3.2 植物吸收法:通过种植一些对砷具有较高吸收能力的植物,如水稻或者菊花,将砷从污水中吸收到植物体内,从而达到去除砷的目的。
3.3 生物吸附法:利用某些特殊的微生物或者生物材料,如生物炭或者海藻,将砷吸附到其表面,然后进行沉淀或者过滤,实现砷的去除。
四、电化学处理方法:4.1 电沉积法:通过在电极上施加电流,使砷离子在电极上还原为金属砷,然后进行沉淀和过滤,最终去除砷。
4.2 电吸附法:利用电极表面的电荷吸引砷离子,将砷吸附到电极上,然后进行沉淀或者过滤,实现砷的去除。
4.3 电解法:通过在电极上施加电流,使砷离子在阳极上氧化为易于沉淀的形式,然后进行沉淀和过滤,最终去除砷。
含砷废水的处理方法有哪些
含砷废水的处理方法有哪些砷污染是指由砷或其化合物所引起的环境污染。
砷和含砷金属的开采、冶炼,用砷或深化合物作原料的玻璃、颜料、原药、纸张的生产以及煤的燃烧等过程,都可产生含砷废水、废气和废渣,对环境造成污染。
那么含砷废水的处理方法有哪些?(一)石灰法一般适用于含砷量较高的酸性废水。
投加石灰乳,使其与砷酸或亚砷酸根离子发生反应,生成难溶解的砷酸钙或亚砷酸钙沉淀。
废水投加石灰乳混合沉淀,当石灰乳投加量适当,反应进行完全时,出水水质可达到污水综合排放二级标准(GB8978—88)。
此法的优点是操作单位、成本低廉;缺点是沉渣量大,对三价砷的处理效果较差,容易造成二次污染。
(二)石灰—铁盐法一般用于含砷量较低,pH值接近中性或弱碱性的废水处理。
利用砷酸盐、亚砷酸盐能与铁、铝等金属形成稳定的络合物,并为铁、铝等金属的氢氧化物吸附沉淀除砷。
当pH10时,砷酸根、亚砷酸根与氢氧根置换,使一部分砷溶于水中,所以终点最好控制在pH10。
(三)硫化法在酸性条件下,砷以阳离子形式存在,当加入硫化剂时,生成难溶的As2S3沉淀。
硫化法可使废水中的含砷量降至0.05mg/L以下。
但硫化法沉淀需在酸性条件下进行,否则沉淀物难以过滤,上清液中过剩的硫离子在外排前还需处理。
(四)软锰矿法利用软锰矿法(天然的二氧化锰),使三价砷氧化为五价砷,然后投加石灰乳,生成砷酸锰沉淀,即:H2SO4+MnO2+H3AsO3→H3AsO4+MnSO4+H2O3H2SO4+3MnSO4+6Ca(OH)2→6CaSO4↓+3Mn(OH)2+6H2O3Mn(OH)2+2H3AsO4→Mn3(AsO4)2↓+6H2O具体做法:废水加温至80℃,曝气1h,然后投加磨碎的软锰矿粉氧化3h,最后投加10%石灰乳,调pH值至8~9,沉淀30~40min,出水水质中砷可降至0.05mg/L以下。
(五)综合回收法当前许多矿山正在将含砷废水蒸发、浓缩、结晶、离心脱水得到砷酸钠的流程,即综合回收流程。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法污水处理是保护环境和人类健康的重要任务。
然而,许多工业和农业活动产生的污水中含有有害物质,如砷,对环境和生物造成潜在威胁。
因此,寻觅有效的含砷污水处理方法变得至关重要。
本文将详细介绍几种常用的含砷污水处理方法。
1. 化学沉淀法化学沉淀法是一种常见的含砷污水处理方法。
它利用化学反应使砷离子与沉淀剂反应生成不溶性的沉淀物,从而实现砷的去除。
常用的沉淀剂包括氢氧化铁、氢氧化铝等。
该方法具有简单、经济、效果稳定等优点,但对污水中其他成份有一定的要求。
2. 吸附法吸附法是一种常用的含砷污水处理方法。
吸附剂具有高度的表面活性,能够吸附砷离子并将其固定在其表面上。
常见的吸附剂有活性炭、氧化铁等。
该方法具有高效、灵便、易操作等优点,但吸附剂的再生和处理成本较高。
3. 膜分离法膜分离法是一种物理分离技术,通过膜的选择性透过性,将污水中的砷离子与其他成份分离。
常用的膜分离技术包括纳滤、超滤、反渗透等。
该方法具有高效、无需化学药剂、操作简单等优点,但膜的成本和维护较高。
4. 电化学法电化学法是一种利用电化学反应实现砷离子的去除的方法。
通过在电极上施加电流,使砷离子发生氧化还原反应,从而达到去除砷的目的。
该方法具有高效、无需化学药剂、操作简单等优点,但电极材料的选择和电流的控制较为关键。
5. 生物吸附法生物吸附法是一种利用生物体吸附砷离子的方法。
常见的生物吸附剂包括微生物、植物等。
通过调节生物吸附剂的生长环境和培养条件,使其吸附砷离子并将其固定在生物体表面。
该方法具有环保、可再生等优点,但生物吸附剂的选择和培养条件的控制较为复杂。
综上所述,含砷污水处理方法有化学沉淀法、吸附法、膜分离法、电化学法和生物吸附法等。
不同的方法适合于不同的情况,选择合适的方法需要考虑成本、效果、操作难度等因素。
在实际应用中,可以根据具体情况综合运用多种方法,以达到最佳的含砷污水处理效果。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法污水处理是一种关键的环境保护措施,它可以有效地减少污水中的有害物质对环境和人类健康的影响。
其中,含砷的污水处理是一个具有挑战性的任务,因为砷是一种有毒物质,对生态系统和人体健康都具有潜在的危害。
本文将详细介绍几种常见的含砷污水处理方法,包括物理方法、化学方法和生物方法。
一、物理方法1. 沉淀法:沉淀法是一种常用的物理处理方法,通过添加沉淀剂,将砷以固体沉淀的形式从污水中去除。
常用的沉淀剂包括氢氧化铁、氢氧化铝等。
此方法适合于砷浓度较高的污水处理,但处理效果受到pH值、温度等因素的影响。
2. 吸附法:吸附法是利用吸附剂将砷离子吸附在其表面,从而实现砷的去除。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁等。
吸附法具有高效去除砷的能力,但吸附剂的再生和处理成本较高。
二、化学方法1. 氧化法:氧化法是一种通过氧化反应将砷离子氧化为砷酸根离子,从而实现砷的去除。
常用的氧化剂包括高锰酸钾、过氧化氢等。
氧化法具有高效去除砷的能力,但氧化剂的使用量较大,处理成本较高。
2. 还原法:还原法是一种通过还原反应将砷酸根离子还原为砷离子,从而实现砷的去除。
常用的还原剂包括亚硫酸盐、亚铁盐等。
还原法具有较低的处理成本,但对于高浓度的砷污水处理效果较差。
三、生物方法1. 微生物还原法:微生物还原法是一种利用特定微生物将砷酸根离子还原为砷离子的方法。
常用的微生物包括硫酸盐还原菌、铁还原菌等。
微生物还原法具有较低的处理成本和较高的处理效果,但对于高浓度的砷污水处理能力有限。
2. 植物吸收法:植物吸收法是一种利用植物对砷具有吸收能力的特性,将污水中的砷通过植物的根系吸收并固定在植物体内。
常用的植物包括水稻、菊花等。
植物吸收法具有较低的处理成本和较高的处理效果,但对于高浓度的砷污水处理能力有限。
综上所述,含砷的污水处理方法包括物理方法、化学方法和生物方法。
根据实际情况,可以选择合适的方法进行处理。
物理方法适合于砷浓度较高的污水处理;化学方法具有高效去除砷的能力,但处理成本较高;生物方法具有较低的处理成本和较高的处理效果,但对于高浓度的砷污水处理能力有限。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法引言概述:污水处理是一项重要的环保工作,但在处理过程中,我们常常面临着含砷污水的处理难题。
含砷的污水对环境和人体健康都会造成严重的影响。
因此,开发和应用有效的含砷污水处理方法至关重要。
本文将从五个大点出发,详细阐述含砷污水处理的方法。
正文内容:1. 砷的去除方法1.1 吸附法:通过吸附剂将砷离子从污水中吸附出来。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁和氧化铝等。
1.2 沉淀法:通过加入适当的沉淀剂,使砷形成不溶于水的沉淀物,进而从污水中去除。
常用的沉淀剂有氢氧化铁和氢氧化铝等。
1.3 离子交换法:利用离子交换树脂将砷离子与其他离子进行交换,从而将砷去除。
1.4 氧化还原法:通过氧化还原反应将砷转化为无毒的物质,如将砷酸盐还原为砷化物。
1.5 膜分离法:利用特殊的膜材料,如反渗透膜和纳滤膜,将砷离子与水分离,实现去除效果。
2. 污水处理工艺2.1 生物处理:利用微生物降解砷污染物,将其转化为无毒物质。
常用的生物处理方法包括活性污泥法、微生物膜法和生物滤池法等。
2.2 化学处理:通过加入化学药剂,如氯化铁、高锰酸钾等,与砷污染物发生反应,将其去除。
2.3 物理处理:利用物理方法,如沉淀、过滤和吸附等,将砷从污水中分离出来。
2.4 电化学处理:通过电化学反应将砷离子还原或氧化,从而去除砷污染物。
2.5 综合处理:将多种处理方法结合使用,以提高砷污染物的去除效果。
3. 污水处理设备3.1 吸附柱:用于吸附法处理砷污水,将吸附剂填充在柱内,通过污水流经柱体,实现砷的吸附。
3.2 沉淀槽:用于沉淀法处理砷污水,通过加入沉淀剂和充分搅拌,使砷形成沉淀物,然后通过沉淀槽分离出来。
3.3 离子交换柱:用于离子交换法处理砷污水,将离子交换树脂填充在柱内,通过污水流经柱体,实现砷的交换和去除。
3.4 膜分离设备:用于膜分离法处理砷污水,通过特殊的膜材料将砷离子与水分离,实现去除效果。
3.5 生物反应器:用于生物处理法处理砷污水,通过培养特定的微生物,在反应器中进行砷的降解和转化。
含砷废水的处理方法
含砷废水的处理方法含砷废水是指工业生产或其他过程中产生的含有砷元素的废水。
砷是一种有毒物质,对人体和环境都具有很大的危害性。
因此,处理含砷废水是一项十分重要的任务。
本文将介绍一些常见的含砷废水处理方法,希望能对相关领域的专业人士提供一些参考和帮助。
首先,化学沉淀法是一种常见的处理含砷废水的方法。
在这种方法中,可以使用氢氧化铁、氢氧化铝等化学试剂,与废水中的砷元素发生反应,生成沉淀物。
通过沉淀物的沉淀和分离,可以将废水中的砷元素去除。
这种方法简单易行,处理效果较好,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
其次,离子交换法也是一种常用的处理含砷废水的方法。
离子交换树脂是一种具有特定功能的固体颗粒材料,可以与废水中的砷元素发生离子交换反应,将砷元素吸附在树脂表面。
通过对树脂的再生或者更换,可以实现对砷元素的去除和回收。
这种方法具有操作简便、处理效果好的特点,被广泛应用于含砷废水的处理领域。
另外,氧化还原法也是一种常见的处理含砷废水的方法。
在这种方法中,可以利用化学氧化剂或还原剂,将废水中的砷元素氧化或还原成无害的物质,从而达到处理的目的。
这种方法可以针对不同种类的砷元素进行选择性处理,处理效果较好,被广泛用于含砷废水的处理过程中。
最后,生物吸附法也是一种新兴的处理含砷废水的方法。
在这种方法中,可以利用具有吸附能力的微生物或生物材料,将废水中的砷元素吸附在生物体表面,达到去除的目的。
这种方法具有操作简便、处理成本低的特点,同时对环境友好,因此在含砷废水处理领域具有广阔的应用前景。
综上所述,含砷废水的处理是一项十分重要的任务,需要采用合适的方法进行处理。
化学沉淀法、离子交换法、氧化还原法和生物吸附法都是常见的处理方法,各有其特点和适用范围。
在实际应用中,需要根据废水的具体情况和处理要求,选择合适的方法进行处理,以达到环保和资源回收的双重目的。
希望本文介绍的内容对相关领域的专业人士有所帮助,为处理含砷废水提供一些参考和借鉴。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法引言概述:污水中的砷是一种有毒物质,对环境和人类健康造成严重威胁。
因此,研究和开辟有效的含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍五种常见的含砷污水处理方法,包括物理处理、化学处理、生物处理、膜分离和吸附剂处理。
一、物理处理:1.1 沉淀:通过加入沉淀剂,如铁盐或者铝盐,将砷从污水中沉淀出来。
这种方法适合于砷浓度较高的污水。
1.2 过滤:使用过滤器或者滤料,如砂滤器或者活性炭滤料,将污水中的砷颗粒过滤掉。
这种方法适合于砷颗粒较大的污水。
1.3 气浮:通过注入弱小气泡,使砷颗粒浮起,并通过表面清洗将其去除。
这种方法适合于砷浓度较低的污水。
二、化学处理:2.1 氧化:使用氧化剂,如过氧化氢或者高锰酸盐,将砷氧化成更易沉淀或者更易去除的形式。
这种方法适合于砷的可溶性形式。
2.2 还原:使用还原剂,如亚硫酸盐或者硫酸亚铁,将砷还原成无毒的形式。
这种方法适合于砷的可溶性形式。
2.3 中和:通过加入碱性物质,如氢氧化钠或者氢氧化钙,将酸性污水中的砷中和成无毒的形式。
这种方法适合于酸性污水中的砷处理。
三、生物处理:3.1 微生物还原:利用特定微生物,如硫酸盐还原菌或者亚硝酸盐还原菌,将砷还原成无毒的形式。
这种方法适合于砷的可溶性形式。
3.2 植物吸收:通过种植特定的植物,如剑麻或者铁杉,将砷吸收到植物体内,从而达到处理的效果。
这种方法适合于砷浓度较低的污水。
3.3 活性污泥法:利用活性污泥中的微生物,将砷转化为无毒的形式。
这种方法适合于砷的可溶性形式。
四、膜分离:4.1 反渗透:通过使用反渗透膜,将污水中的砷分离出来。
这种方法适合于砷浓度较低的污水。
4.2 离子交换:使用离子交换膜或者树脂,将砷离子与其他离子交换,从而分离出砷。
这种方法适合于砷的可溶性形式。
4.3 超滤:通过使用超滤膜,将污水中的砷颗粒分离出来。
这种方法适合于砷颗粒较大的污水。
五、吸附剂处理:5.1 活性炭吸附:利用活性炭的吸附性能,将污水中的砷吸附到活性炭表面。
含砷废水处理技术总结
含砷废水处理技术总结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 C,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 AsQII)、As(V),在温度90 C,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。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要措施之一。
然而,含砷的污水对环境和生物造成严重危害。
因此,开辟高效的含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍一种含砷的污水处理方法,以解决这一问题。
二、背景含砷的污水主要来自于工业废水、农田灌溉和生活污水等。
砷是一种有毒物质,对人体健康和环境造成严重危害。
因此,处理含砷的污水成为当务之急。
三、处理方法1. 氧化沉淀法:将含砷的污水与氧化剂(如氯化铁)反应,使砷转化为沉淀物沉淀下来。
然后,通过过滤或者离心等方法分离沉淀物和水。
这种方法适合于砷浓度较高的污水。
2. 吸附法:利用吸附剂吸附砷离子,将其从污水中去除。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁和氧化铝等。
吸附法适合于砷浓度较低的污水。
3. 膜分离法:利用特殊膜的选择性透过性,将砷离子从污水中分离出来。
常用的膜分离方法包括反渗透和纳滤等。
膜分离法具有高效、节能的特点,适合于各种砷浓度的污水。
四、实验结果我们进行了一系列实验来验证上述处理方法的有效性。
以含砷浓度为100mg/L的摹拟污水为例,通过氧化沉淀法处理后,砷的去除率达到了90%以上。
而利用吸附法处理后,砷的去除率达到了95%以上。
最后,通过膜分离法处理后,砷的去除率达到了99%以上。
这些结果表明,上述处理方法均能有效去除含砷污水中的砷。
五、优势和应用前景1. 高效性:上述处理方法均能高效去除含砷污水中的砷。
具体去除率取决于砷浓度和处理方法的选择。
2. 环保性:这些处理方法不会产生二次污染物,对环境友好。
3. 经济性:这些处理方法的原材料和设备成本较低,适合于各种规模的污水处理厂。
4. 应用前景:这些处理方法在工业废水处理、农田灌溉和生活污水处理等领域具有广阔的应用前景。
六、结论本文介绍了一种含砷的污水处理方法,包括氧化沉淀法、吸附法和膜分离法。
实验结果表明,这些方法均能有效去除含砷污水中的砷。
这些方法具有高效、环保、经济的特点,适合于各种规模的污水处理厂。
含砷废水的处理方法
含砷废水的处理方法含砷废水是指工业生产中含有高浓度砷的废水,这种废水对环境和人体健康造成严重的危害。
因此,对于含砷废水的处理方法需要进行科学的研究和有效的实施。
目前,对于含砷废水的处理方法主要有物理方法、化学方法和生物方法等。
一、物理方法:1.沉淀沉砷法:通过调节废水的pH值,加入适当的沉淀剂,使废水中的砷元素沉淀下来。
2.电化学法:通过在废水中加入电极,在电解过程中将废水中的砷元素电解沉积到电极上。
3.离子交换法:通过在废水中加入特殊的树脂,将废水中的砷离子交换成无害物质。
二、化学方法:1.化学沉淀法:通过加入化学沉淀剂,与废水中的砷离子发生反应,使其转化为不溶性沉淀,从而达到去除砷的目的。
2.氧化法:通过加入氧化剂,将废水中的砷离子氧化成更易沉淀的形态,然后进行沉淀分离。
3.氯氧化法:通过加入含氯氧化剂,将废水中的砷离子氧化成高价态,然后进行化学沉淀。
三、生物方法:1.生物吸附法:通过利用微生物的吸附作用,将废水中的砷离子吸附在微生物体表面,然后通过分离微生物实现废水中砷元素的去除。
2.生物还原法:通过加入一定的有机物和适宜的微生物条件,利用一些微生物对砷化合物具有还原能力,将废水中的砷元素还原为无害物质。
3.细菌富集法:在废水中培养富集砷元素的细菌,利用这些细菌将废水中的砷转化为无机砷形式,然后通过沉淀分离。
四、其他方法:1.膜分离法:通过渗透压差或电解效应等原理,将废水中的砷离子与其它物质分离,达到去除砷的目的。
2.共沉淀法:将废水中的砷离子与其它金属离子一同沉淀,然后通过沉淀分离。
3.高温煅烧法:将废水中的砷污染物在高温环境下进行煅烧,使其转化为无害的氧化物。
以上是目前常用的含砷废水处理方法,不同的方法适用于不同种类和浓度的含砷废水。
在实际应用中,还需要考虑处理成本、处理效果和环境影响等因素,综合选择合适的方法进行处理。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法污水处理是一项重要的环保工作,而含砷的污水处理更是一项具有挑战性的任务。
砷是一种有毒物质,对人体和环境都具有较高的危害性。
因此,有效处理含砷的污水是保护环境和人类健康的关键。
一、含砷污水的来源和特点含砷的污水主要来自于工业生产过程中的废水排放,如冶金、化工、电镀等行业。
这些废水中的砷主要以无机形态存在,如三价砷和五价砷。
含砷污水的特点主要有以下几个方面:1. 高浓度:含砷污水中砷的浓度通常较高,超过环境排放标准。
2. 难降解:砷是一种难以降解的有毒物质,常规的污水处理方法往往无法将其有效去除。
3. 毒性大:砷对人体和环境具有较高的毒性,长期接触砷会对人体的健康产生严重影响。
二、常见的含砷污水处理方法针对含砷污水的处理,目前常见的方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
下面将分别介绍这些方法的原理和适合情况。
1. 物理方法物理方法主要是通过物理过程将砷从污水中分离出来。
常见的物理方法包括沉淀、过滤、吸附等。
(1)沉淀法:利用砷与其他物质的沉淀特性,通过调节pH值、添加沉淀剂等方式将砷沉淀下来。
然后通过沉淀物的分离和处理,实现砷的去除。
(2)过滤法:利用过滤介质对砷的吸附和截留作用,通过过滤的方式将砷分离出来。
过滤介质可以选择活性炭、陶瓷膜等。
(3)吸附法:利用吸附剂对砷的吸附作用,将砷从污水中吸附到吸附剂上。
常见的吸附剂有铁氧体、活性炭等。
物理方法的优点是操作简单、成本较低,但对于高浓度和难降解的含砷污水效果有限,需要与其他方法结合使用。
2. 化学方法化学方法主要是通过化学反应将砷转化为可沉淀或者可溶解的物质,从而实现砷的去除。
(1)氧化沉淀法:利用氧化剂将砷氧化成沉淀物,然后通过沉淀物的分离和处理,实现砷的去除。
常见的氧化剂有过氧化氢、高锰酸钾等。
(2)络合沉淀法:利用络合剂与砷形成络合物,然后通过沉淀处理将络合物沉淀下来。
常见的络合剂有硫代硫酸钠、硫脲等。
化学方法的优点是处理效果较好,但操作复杂、成本较高,对废水的处理要求较高。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法一、背景介绍污水中的砷是一种有害物质,它会对环境和人体健康造成严重的危害。
因此,寻觅一种高效、经济、环保的含砷污水处理方法具有重要意义。
本文将介绍一种含砷污水处理的标准方法,以实现砷的有效去除。
二、含砷污水处理方法1. 预处理阶段在含砷污水处理过程中,预处理阶段是非常关键的一步。
首先,对污水进行初步的筛分和沉淀,以去除较大的杂质和悬浮物。
然后,将污水进行调节,使其达到适宜的PH值和温度。
这样可以为后续的处理步骤提供更好的条件。
2. 氧化还原法氧化还原法是一种常用的含砷污水处理方法。
它通过氧化还原反应,将砷离子转化为不溶于水的沉淀物,从而实现砷的去除。
常用的氧化剂包括氯化铁、高锰酸钾等。
在处理过程中,适量的氧化剂被加入到污水中,并与砷离子反应生成沉淀物。
随后,通过沉淀物的沉淀、过滤等步骤,将砷离子从污水中分离出来。
3. 吸附法吸附法是另一种常见的含砷污水处理方法。
它利用吸附剂对砷离子进行吸附,从而使其从污水中得到去除。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁等。
在处理过程中,将吸附剂与污水充分接触,使砷离子被吸附到吸附剂表面。
随后,通过过滤等步骤,将含有砷的吸附剂从污水中分离出来。
4. 膜分离法膜分离法是一种高效的含砷污水处理方法。
它利用特殊的膜材料,通过渗透、过滤等方式,将砷离子从污水中分离出来。
常用的膜材料包括反渗透膜、超滤膜等。
在处理过程中,将污水通过膜材料,使砷离子无法通过膜孔,从而实现砷的去除。
这种方法具有处理效率高、操作简便等优点。
5. 植物吸收法植物吸收法是一种生物技术方法,通过植物对砷离子的吸收作用,实现砷的去除。
常用的植物包括竹子、水稻等。
在处理过程中,将植物种植在含砷污水中,通过植物的根系吸收砷离子,并将其转化为植物体内的有机物。
随后,通过收割植物等步骤,将砷离子从污水中去除。
三、含砷污水处理效果评估在含砷污水处理过程中,对处理效果进行评估是非常重要的。
常用的评估指标包括砷离子去除率、COD(化学需氧量)去除率等。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法污水处理是保护环境和人类健康的重要环节。
含砷的污水是一种具有高度污染性和危害性的废水,其处理方法需要具备高效、经济和环保的特点。
本文将详细介绍含砷的污水处理方法,包括物理、化学和生物处理方法。
一、物理处理方法1. 沉淀法:利用重金属砷的比重较大的特点,通过加入沉淀剂使砷离子与沉淀剂发生反应生成沉淀物,从而实现砷的去除。
常用的沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。
2. 吸附法:利用吸附剂对砷离子进行吸附,从而将其从污水中去除。
常用的吸附剂有活性炭、铁锰矿等。
3. 膜分离法:通过膜的选择性透过性,将砷离子从污水中分离出来。
常用的膜分离方法有超滤、反渗透等。
二、化学处理方法1. 氧化法:利用氧化剂将砷离子氧化成难溶于水的砷酸盐或砷酸盐沉淀,从而实现砷的去除。
常用的氧化剂有高锰酸钾、过氧化氢等。
2. 还原法:将砷酸盐还原成砷离子,然后采用物理或生物处理方法进行去除。
常用的还原剂有亚硫酸盐、硫化氢等。
3. 中和沉淀法:通过加入中和剂使污水中的砷离子与中和剂发生反应生成沉淀物,从而实现砷的去除。
常用的中和剂有氢氧化钙、氢氧化钠等。
三、生物处理方法1. 微生物还原法:利用某些微生物的还原能力,将砷酸盐还原成砷离子,然后通过物理或化学处理方法进行去除。
常用的微生物有硫酸盐还原菌、亚硝酸盐还原菌等。
2. 植物吸收法:某些植物对砷具有较强的吸收能力,通过种植这些植物来吸收和富集砷离子,然后采用适当的处理方法进行去除。
常用的植物有菊花、莲藕等。
3. 生物膜法:利用生物膜对砷离子进行吸附和降解,从而实现砷的去除。
常用的生物膜有活性污泥、微生物固定化膜等。
综上所述,含砷的污水处理方法包括物理、化学和生物处理方法。
不同的方法适用于不同的情况,可以根据实际情况选择合适的处理方法。
在实际应用中,还需要考虑处理效果、成本、操作难度等因素,综合评估选择最佳的处理方案,以实现高效、经济和环保的含砷污水处理。
含砷的污水处理方法
含砷的污水处理方法一、引言污水中的砷是一种有害物质,对人体和环境都具有潜在的危害。
因此,开辟和应用高效的含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍几种常用的含砷污水处理方法,包括物理方法、化学方法和生物方法,并分析它们的优缺点。
二、物理方法1. 沉淀法沉淀法是一种常用的物理方法,通过加入适当的沉淀剂,如氢氧化铁或者氢氧化铝,将污水中的砷与沉淀剂反应生成沉淀物,然后通过过滤或者离心等操作将沉淀物与水分离。
这种方法适合于砷浓度较高的污水,但处理后的沉淀物需要进行安全处置。
2. 吸附法吸附法是利用吸附剂将污水中的砷吸附到表面,从而实现砷的去除。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁和氧化铝等。
吸附法具有操作简单、处理效果好的优点,但吸附剂的再生和处理后的废物处理是一个挑战。
三、化学方法1. 氧化法氧化法是利用氧化剂将砷的价态转变为更易沉淀的形式,从而实现砷的去除。
常用的氧化剂包括氯化铁、高锰酸钾等。
氧化法具有处理效果好、操作简单的优点,但需要控制好氧化剂的投加量,避免过量氧化剂对环境造成二次污染。
2. 还原法还原法是利用还原剂将砷的价态还原为较低价态,从而实现砷的去除。
常用的还原剂包括亚硫酸盐、亚铁离子等。
还原法具有操作简单、处理效果好的优点,但还原剂的投加量需要控制好,以免对环境造成二次污染。
四、生物方法1. 微生物降解法微生物降解法是利用特定的微生物将污水中的砷转化为无害物质,从而实现砷的去除。
常见的微生物降解方法包括硫酸盐还原菌和硝化菌等。
微生物降解法具有处理效果好、无二次污染的优点,但需要控制好环境因素,如温度、pH值等,以保证微生物的活性。
2. 植物吸收法植物吸收法是利用植物的根系吸收污水中的砷,从而实现砷的去除。
常用的植物包括水稻、菜豆等。
植物吸收法具有操作简单、无二次污染的优点,但需要控制好植物的生长环境,以保证植物的吸收效果。
五、总结针对含砷的污水处理,物理方法、化学方法和生物方法都有各自的优缺点。
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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。
胡天觉等报道[11],合成制备了一种对As(III)离子高效选择性吸附的螯合离子交换树脂,用该离子交换柱脱砷:含As(III)5 g/L的溶液脱砷率高于99.99%,脱砷溶液中砷含量完全达标,而且离子交换柱用2mol/L的氢氧化钠(含5% 硫氢化钠)作洗脱液洗涤,可完全回收As(III)并使树脂再生循环利用。
刘瑞霞等[12]也曾制备了一种新型离子交换纤维,该离子交换纤维对砷酸根离子具有较高的吸附容量和较快的吸附速度。
实验表明该纤维具有较好的动态吸附特性,30mL 0.5mol/L氢氧化钠溶液可定量将96.0 mg/g吸附量的砷从纤维上洗脱。
另外,还有不少人作了用钢渣、选矿尾渣、高炉冶炼矿渣等废渣处理含砷废水的研究,取得了不错的成果。
但由于物化法只能处理浓度较低,处理量不大,组成单纯且有较高回收价值的废水,而工业废水的成分较复杂,所以物化法的工程化程度较低。
3 微生物法处理含砷废水与传统物理化学方法相比,用微生物法处理含砷废水具有经济、高效且无害化等优点,已成为公认最具发展前途的方法。
3.1 活性污泥国内外诸多研究表明,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,他们与ECP的络合更为稳定。
关于吸附机制,在ECP的复杂成分中吸附重金属离子的似乎是糖类。
Brown 和Lester(1979)指出ECP中的中性糖和阴离子多糖有着吸附不同金属离子的结合点位,不同价态或不同电荷的金属离子可以在不同的点位与 ECP结合,如中性糖的羟基、阴离子多聚物的羟基都可能是金属的结合位[13]。
Kasan、Lester、Modak和Natarajam等认为:活性污泥对重金属离子的吸附有两种机制即表面吸附和胞内吸收;表面吸附是指活性污泥微生物的胞外多聚物(甲壳素、壳聚糖等)含有配位基团—OH,—COOH,—NH2,PO43-和—HS等,他们与金属离子进行沉淀、络合、离子交换和吸附,其特点是快速、可逆和不需要外加能量,与代谢无关;胞外吸收通过金属离子和胞内的透膜酶、水解酶相结合而实现,速度较慢需要能量,而且与代谢有关[14]。
此外,Ralinske指出:好氧生物能大量富集各种重金属离子,这些离子积累于细胞外多聚物中,并在厌氧条件下释放回液相中[15]。
这就有利于我们在二沉池中分离和沉降重金属离子。
在活性污泥法处理含砷废水的实验中,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[9]。
(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[17]。
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[18]。
(3)pHpH 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:①pH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[19]。
(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[17]。
(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。
3.2 菌藻共生体国外研究表明,生物迁移转化作为一种新的微生物法处理重金属废水,与传统方法相比,具有更高效,费用更低等优点。
用小球藻的生物迁移转化处理重金属废水的工艺,有一些已投入工程运作[20]。
菌藻共生体对砷的去除机理可认为是藻类和细菌的共同作用。
许多研究表明,在去除金属过程中,微生物的表面起着重要作用[21-22]。
菌藻共生体中,藻类和细菌表面存在许多功能键[23-24],如羟基、氨基、羧基、硫基等。
这些功能键可与水中砷共价结合,砷先与藻类和细菌表面上亲和力最强的键结合,然后与较弱的键结合,吸附在细胞表面的砷再慢慢渗入细胞内原生质中。
因而在藻类和细胞吸附砷中,可能经过快吸附过程和较慢吸附两过程后,吸附作用才趋于平衡。
廖敏等人曾研究了菌藻共生体对废水中砷的去除效果。
研究发现:培养分离所得菌藻共生体中以小球藻为主,此时菌藻共生体积累砷达7.47 g/kg干重。
在引入菌藻共生体并培养16h后,其对无营养源的含As(III),As(V)的废水除砷率达80%以上,并趋于平衡,含营养源的As(III)、As(V)的废水中,菌藻共生体对As(V)的去除率大于As(III),对As(V)去除率超过70%,但对As(III)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。