混凝沉淀法处理含锑废水方法研究

混凝沉淀法处理含锑废水方法研究

发表时间：2019-06-03T15:18:57.973Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：胡振华

[导读] 甘肃陇南某矿业有限公司，在废渣、废石堆场中产生了含锑废水，由于受纳水体为水源保护区，废水处理后要求达到《中华人民共和国地表水环境质量标准》表3集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值，也即设计出水浓度Sb≤0.005mg/L。

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摘要：甘肃陇南某矿业有限公司，在废渣、废石堆场中产生了含锑废水，由于受纳水体为水源保护区，废水处理后要求达到《中华人民共和国地表水环境质量标准》表3集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值，也即设计出水浓度Sb≤0.005mg/L。排放要求非常严格，我们设计采用混凝沉淀+膜处理工艺，前端混凝沉淀的反应条件经过了反复试验论证，本文研究了聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）、三氯化铁等各种絮凝剂，在不同浓度，不同pH值，不同温度等条件下，对水中的锑离子的去除效率。结果表明，以1000mg/L聚合硫酸铁作为絮凝剂投加，石灰中和到pH为5-8，混凝沉淀出水的锑浓度可以降低到Sb≤0.05mg/L左右。

关键词：锑；尾矿废水；混凝沉淀；聚合硫酸铁；硫化钠；影响因素

0 引言

锑是一种不可再生金属，锑及其化合物广泛应用于各个工业领域。锑不是生物体必需元素，具有积累毒性和致癌性。中国锑储量占世界总储量的66.2%，2010 年中国锑产量(18.74万t) 占世界总产量的89.3%。我国含锑废水主要源自锑矿采、选、冶等过程中排出。随着国家对环境保护日益重视，对含锑工业废水的排放和治理要求也越来越高。针对上述情况，我司对含锑废水的处理方法进行了研究，试验和实际运行中表明，采用聚合硫酸铁法处理本项目含锑废水，处理后出水浓度可以达到Sb≤0.05mg/L，远低于《锡、锑、汞工业污染物排放标准》（GB30770-2014）中表2（Sb≤0.3mg/L）的排放限值要求。

甘肃陇南某矿业有限公司，从废渣、废石堆场中产生了含锑废水，由于受纳水体为水源保护区，废水处理后要求达到生活饮用水地表水源地特定项目标准限值，也即设计出水浓度Sb≤0.005mg/L。排放要求非常严格，我们设计采用混凝沉淀+膜处理工艺，前端混凝沉淀的反应条件经过了以下反复试验论证。

1、含锑废水的水质及处理要求

1.1含锑废水水质

经现场实地踏勘，从废渣、废石堆场中渗出的水流有异常变化后，发现2处出水点，出水点的渗水为雨水流至废渣、废石后的废水。对水样进行化验分析，渗出水PH为7.84，锑含量为5.42 mg/L，超过了《锡、锑、汞工业污染物排放标准》（GB30770-2014）第4.1.2条表2规定的0.3mg/l，针对水样进行各种指标分析出水质报告如下表1-1。

2.废水的处理方法

絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉速不断增加。

废水中的锑主要以三硫化二锑、三氧化二锑及锑酸盐等形态存在，通过混凝沉淀的方法，可以将水体中的锑通过絮凝后吸附、共沉淀的方式去除。

聚合硫酸铁（Polymeric Ferric Sulfate,PFS）是一种无毒、高效的无机高分子絮凝剂，其絮凝性能优良，沉淀速度快，生产的絮凝体密实度高，适应于pH为4.0-11.0的水体，被广泛应用于污水絮凝处理工序。PFS在去除水中锑离子的过程中，表现出优良的絮凝及吸附性能。

2.1 试验材料

水样：甘肃陇南某矿业有限公司含锑废水，计划做以下实验流程

药剂：Na2S、Ca(OH)2、10%NaOH溶液、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、阴离子PAM。

2.1 试验方法

取含锑废水水样1000ml，加入絮凝剂和碱，在电动搅拌器上机械搅拌或曝气搅拌10min，加入5mg/L阴离子PAM，慢速搅拌5min，沉淀60min。取上清液检测锑离子浓度。

图3-3 混凝沉淀去除锑实验

表3-1 不同絮凝剂去除数据表

实验表面，pH在5或8的条件下，锑的去除率最高，出水浓度可以降低到0.058mg/l左右。这个在后继的实际工程中也得到验证。

六、结束和总结

（1）在矿山含锑废水处理过程中，硫化钠对锑离子去除效率非常有限，不适用于本类含锑废水的处理。石灰因自身的絮凝作用，以及可能产生锑酸钙沉淀，因此表现出比NaOH更好的处理能力。

（2）针对矿山类含锑废水的混凝沉淀过程中，选用聚合硫酸铁或三氯化铁作为絮凝剂，能将出水含锑指标做到0.058mg/L左右，出水水质稳定，清澈透亮。相比而言，聚合硫酸铁因价格更低廉，药剂酸性更小从而消耗碱量更少，因此更利于水处理絮凝剂使用。

（3）在反应条件中，PFS投加量为800mg/L，pH控制在5或8，能够达到最优的处理效果。因此判断，PFS除了絮凝作用外，还有因Fe(OH)3胶体产生了较好的吸附作用。

本论文的实验，是针对矿山含锑废水，水体中没有含大量As等其他污染物，逐个因素分析所得。在实验后的具体工程中，上述反应条件也得到了同步验证，工程实践的结论也与本文一致。

参考文献:

[1]何孟常，万红燕，环境中锑的分布、存在形态及毒性和生物有效性[J].化学进展，2004，16（1）：131-135。

[2]杜军，锑矿选矿尾矿废水的处理研究[J].甘肃有色金属，1995，4；32-35。

[3]张耀华，陈既明，用硫化沉淀法从钽铌萃取的反铌水相中除锑[J].稀有金属于硬质合金，1994，117；54-57。

[4]张燕，庞志华，混凝沉淀法处理锑离子的影响因素及动力学研究[J].安全与环境学报，2013，133；50-53。