株洲江海環(huán)保科技含As廢水處理技術(shù)研究 含As廢水處理

As在自然界中廣泛分布，具有類金屬特性，其產(chǎn)品主要用于木材防腐劑、玻璃搪瓷工業(yè)、合金材料、醫(yī)藥、飼料化工等領(lǐng)域，特別是在醫(yī)藥、合金材料方面有特殊用途。但As多與其他礦物(如有色金屬礦物)伴生存在，由于自然釋放和人為的開發(fā)，尤其是對貧礦的大量開采和使用，生產(chǎn)過程中大量As隨主元素被開發(fā)出來進(jìn)入環(huán)境。采礦、有色金屬冶煉、H2SO4制備、化工染料生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域排出的廢水往往含有高濃度As。 ?As是一種原生質(zhì)毒物，可通過與蛋白和酶的巰基(—SH)相互作用(使蛋白質(zhì)和酶在細(xì)胞內(nèi)變性)以及增加細(xì)胞內(nèi)的活性氧引起細(xì)胞損傷而產(chǎn)生毒性，已被美國疾病控制中心(CDC)和國際ai癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)確定為類致ai物質(zhì)。As還具有遺傳毒性，屬于衛(wèi)生組織(WHO)優(yōu)先控制污染物。國內(nèi)外都曾發(fā)生過由于含As廢水污染飲用水源而引起的As中毒事件，另外國外還報(bào)道過由于長期職業(yè)性暴露而導(dǎo)致的As中毒事件。由于As在生物體內(nèi)的毒性蓄積效應(yīng)，As污染對生態(tài)環(huán)境的破壞具有不可逆性。因此，各國對飲用水中As的標(biāo)準(zhǔn)有著嚴(yán)格的控制。我國2007 年7 月1 日起實(shí)施的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)將As的允許質(zhì)量濃度由50 μg/L 修訂為10 μg/L，與美國環(huán)保署(US EPA)、WHO 等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)保持一致，這給廢水除As工藝技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)外除As技術(shù)主要有沉淀法、離子交換法、膜分離法、生物法和吸附法等，而沉淀法和江海環(huán)?？萍己珹s廢水處理技術(shù)研究?吸附法應(yīng)用最多。 1 沉淀法 沉淀法就是利用可溶性As能夠與鈣、鎂、鐵、鋁等金屬離子形成難溶化合物的特性，以鈣、鐵、鎂、鋁鹽及硫化物等作沉淀劑，經(jīng)沉淀后過濾除去溶液中的As。主要包括中和沉淀法、鐵氧體法、硫化物沉淀法、混凝法(亦稱吸附膠體沉淀法或載體共沉淀法)等〔9〕，常用的沉淀劑有石灰、聚合H2SO4鐵、H2SO4亞鐵、明礬等。 2 離子交換法 離子交換技術(shù)在水質(zhì)軟化及重金屬離子的去除方面得到了廣泛的應(yīng)用。該法通常是通過離子交換樹脂上的離子與廢水中的目標(biāo)離子進(jìn)行交換而達(dá)到去除污染物的目的，實(shí)際上是一種特殊的吸附。國內(nèi)外近幾年出現(xiàn)了應(yīng)用活性炭更換樹脂、硫化物再生樹脂、螯合樹脂等處理含As廢水的方法。 3 膜分離技術(shù) 膜分離法是利用膜的選擇透過性，根據(jù)多組分流體中各組分在膜中傳質(zhì)選擇性的差異，借助較高的外壓，來實(shí)現(xiàn)對其的分離、分級、提純或富集。根據(jù)膜孔徑大小可分為微濾、超濾、納濾和反滲透。無錫化工研究所曾采用醋酸纖維反滲透膜對含As廢水(質(zhì)量濃度500～700 mg/L)進(jìn)行處理，除As效率達(dá)到97.9%〔1〕。夏圣驥等在室溫條件下用納濾膜對含As廢水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)納濾膜對As(Ⅴ)的去除率很高，一般大于90%，且明顯大于對As (Ⅲ)的去除率。隨著進(jìn)膜水As (Ⅲ) 濃度的升高，納濾膜對其去除率下降; 而且進(jìn)水的pH 影響納濾膜對As的去除，pH 越高，納濾膜對As的去除率越高。 4 生物法 生物法由于其、無二次污染、處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在污水處理中具有明顯優(yōu)勢。As可以被水體中某些微生物富集和濃縮，也可以被這些生物體氧化和轉(zhuǎn)化，如methyl group化，而methyl group化后的As毒性明顯比無機(jī)As的毒性降低。生物法就是利用這一特性來對As降毒、脫毒，以解決水體As污染問題。該方法目前主要是通過在特定培養(yǎng)基上培養(yǎng)菌種，產(chǎn)生一種類似于活性污泥的絮凝結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，與含As廢水充分接觸，結(jié)合其中的As而絮凝沉降，然后分離，達(dá)到除As效果。 5 吸附法 株洲江海江海環(huán)保科技含As廢水處理技術(shù)研究吸附法主要是利用吸附劑(具有大的活性表面積或吸附基團(tuán))的強(qiáng)大吸附作用吸附As，然后通過過濾達(dá)到除As的目的。該法處理含As廢水，可以將廢水中As濃度降至低水平且不增加鹽濃度，具有處理效率高、吸附干擾小等優(yōu)點(diǎn)，一些性能優(yōu)良的吸附劑還可以實(shí)現(xiàn)再生重復(fù)利用，不會(huì)或者很少產(chǎn)生二次污染問題，在治理污染的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對As的資源化回收利用，常見的除As吸附劑可以歸納為6 類。 5.1 活性材料 5.2 黏土類材料 5.3 稀土類材料 5.4 納米材料 5.5 二氧化錳 5.6 含鐵礦物及載鐵復(fù)合環(huán)境材料 6 總結(jié)與展望 新的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)給我國的含As廢水處理技術(shù)提出了更高的要求，目前大多數(shù)企業(yè)普遍采用沉淀法進(jìn)行廢水除As，但是這種方法只是將污染物由一種形式轉(zhuǎn)移到另一種形式，并沒有的污染，對環(huán)境還存在潛在的危害性，同時(shí)對廢水中存在的各種有價(jià)物質(zhì)無法有效回收，這也是一種形式的資源浪費(fèi)。株洲江海環(huán)?？萍嘉椒ㄓ捎诔鼳s的同時(shí)能夠回收資源，有望成為含As廢水的主要處理方法。所以含As廢水處理的研究工作將圍繞以下3 個(gè)方面開展：(1)在企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)，從和工藝過程盡量減少或避免含As廢水的產(chǎn)生;(2)結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有情況，采用傳統(tǒng)工藝和新技術(shù)聯(lián)合使用，保證出水達(dá)標(biāo);(3)結(jié)合企業(yè)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，研發(fā)成本低廉且對廢水中不同成分具有高選擇性的吸附材料，在治理污染的同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水中各種有價(jià)物質(zhì)的分類回收和利用。