硫酸生产废水

生石灰!"#$%&体系处理硫酸生产废水的研究 ! 李水芳，王元兰，陈学泽 （中南林学院理学院，湖南 株洲 !"#$$%） 摘& 要：利用生石灰’()*+,体系对硫酸生产的废水进行除砷除氟试验研究，探讨了 -. 值、三价 铁 ()（!）浓度、混凝搅拌时间、静置时间等因素对 /0、(去除率的影响1研究结果明，当 -. 2 "$，三价铁 ()（!）浓度为 %$34 5 6、混凝搅拌时间为 7389、静置时间为 #$389时，/0、(去除率分 别达 :%1 $;和 <%1 %;，废水中残余 /0、(浓度分别为 $1 ,:34 5 6和 :1 :34 5 6，均达到国家排放标 准1 关键词：废水处理；达标；混凝法；石灰浆；()*+, 中图分类号：=%",1 7"；>?$,& 文献标识码：/& 文章编号："$$: @ "!,#（#$$,）$7 @ $$"% @ $! ! "#$%& ’( #)* +,*-#.*(# ’/ 0-1#*2-#*, /,’. "$34)$,56 !65% 7,’%$6#5’( 8& 95.*:;*<3, "&1#*. 6A BCD8’EF94，G/HI JDF9’+F9，*.KH >D)’L) （*M++)4) ME BN8)9N)，*)9OPF+’BMDOC (MP)0OPQ R98S)P08OQ，TCDLCMD ，.D9F9 !"#$$%，*C89F） !81#,-6#：/9 )U-)P83)9OF+ 0ODVQ WF0 3FV) M9 P)3MS894 /0 F9V ( EPM3 OC) WF0O) WFO)P ME 0D+-CDP8N FN8V -PMVDNO8M9 W8OC +83)’()*+, 0Q0O)3 F9V OC) 89E+D)9N) ME -.，NM9N)9OPFO8M9 ME ()（!），OC) O83) ME 0O8P F9V NM9NP)O8M9，F9V OC) O83) ME X))-894 0OFO8N M9 OC) -)PN)9OF4) ME P)3MSF+ ME /0 F9V ( WF0 0ODV8)V1 YC) P)0D+O0 0CMW OCFO OC) -)PN)9OF4) ME P)3MSF+ ME /0 80 :%1 $; F9V OCFO ME ( 80 <%1 %; F9V OC) NM9N)9OPFO8M9 ME /0 F9V ( P)3F89894 89 OC) WF0O) WFO)P VPM-0 OM $1 ,:34 5 6 F9V :1 :34 5 6，WC8NC 3))O0 9FO8M9F+ V80NCFP4) 0OF9VFPV，WC8+) -. )ZDF+0 "$，OC) NM9N)9OPFO8M9 ME ()（!）80 %$34 5 6 F9V OC) O83) ME 0O8P F9V NM9NP)O8M9 F9V X))-894 0OFO8N 80 P)0-)NO8S)+Q 7 389DO)0 F9V #$ 38’ 9DO)01 =*&2’,%1：WF0O)WFO)P OP)FO3)9O；3))O894 9FO8M9F+ V80NCFP4) 0OFPVFPV；NM9NP)O8M9 3)OCMV；+83) NP)F3；()*+, & & 硫酸生产常以硫铁矿为原料，在炉气水 洗净化工序产生大量含砷含氟废水，砷为第 一类污染物，最高允许排放浓度 $1 734 5 61氟 为第二类污染物，国家污水综合排放标准中 的一级标准为 "$34 5 61［"］硫酸废水中砷和氟 含量较高，直接排放会给环境带来极大污染， 必需经处理达到国家排放标准后才能排放1 有关硫酸生产废水处理研究已有一些报 %" 第 < 卷& 第 7 期 株洲师范高等专科学校学报 [M+1 )! 2 $)7 6! $1 3 3 注：除 <,外其它项目单位为 98 : ; #! #" 实验方法 #! #! !" 废水处理方法 取 "1! 779; 废水于 179; 烧杯中，边搅 拌边加入石灰浆调至所需 <, 值，控制中和 反应时间为 $9?@，按不同三价铁 %&（!）浓 度加入一定体积的 %&’()溶液，混凝搅拌后， 转入 "19;刻度试管中静置后，在 6"9;刻度 处取清液，测定砷和氟含量! #% #% #" &’的测定 采用发生氢化物 #原子吸收分光光度法在 ABC #=77)型原子吸收分光光度计上测定! #% #% $" (的测定 采用离子选择性电极在 6 李水芳，王元兰，陈学泽：生石灰 # %&’() 体系处理硫酸生产废水的研究 凝搅拌时间为 !"#$，静置时间为 %&"#$’实验 结果如图 (所示’ 图 !" #$值对 %&和 ’去除率的影响 从图 ( 可知，)* 值 + ,，- 去除率随 )* 值升高显著增加；)*值 . , / ((，- 去除率随 )*值升高增加不明显，稳定在 01’ &2以上， 残氟量最低可降至 ,’ 1"3 4 5；)* 值 6 ((，- 去除率随 )* 值升高逐渐下降，因此除 - 的 最佳 )*值范围为 , / ((’ )* 值 + ,，78去除 率随 )*值升高增加较快；)* 值 . , / (&，78 去除率随 )*值升高增加不明显，稳定在 ,!’ &2以上，残砷量最低可降至 &’ 9,"3 4 5；)* 值 6 (&，78去除率随 )*值升高逐渐下降，其 原因是 )* 值升高到一定值后，存在下列可 逆反应，使一部分 78反溶’［1］ : -;（<*）9 = 78< 9 > )*9 -;78<9 =9<* > : -;（<*）9 = 78< 9 > )*? -;78 因此除 78的最佳 )* 值范围为 , / (&’ 综合考虑 78和 -的去除率，我们选择 )* 值 . (& 进行以下实验’ () *" 三价铁 ’+（!）浓度对%&和 ’去 除率的影响 按 %’ %’ ( 方法用石灰浆将废水 )* 值调 至 (&，改变三价铁 -;（!）浓度，其中混凝搅 拌的时间为 !"#$，静置 %&"#$’实验结果见图 %’ 图 *" 三价铁 -;（!）浓度对 78、-去除率的影响 从图 % 可知，三价铁 -;（!）浓度 + ?&"3 4 5，78 去除率随三价铁 -;（!）浓度增 大显著增加，而 - 去除率增加缓慢；三价铁 -;（!）浓度为 ?& / 1&"3 4 5，78 去除率稳定 在 ,!’ 92以上，残 78量可降至 &’ ?1"3 4 5以 下，-去除率稳定在 01’ 12以上，残氟量可降 至 ,’ ,"3 4 5 以下；三价铁 -;（!）浓度超过 1&"3 4 5时，78和 -去除率都有所下降；三价 铁 -;（!）浓度 6 0&"3 4 5，- 去除率下降明 显’我们选择三价铁 -;（!）浓度为 1&"3 4 5 进行后续实验’ () (" 混凝搅拌时间对 %& 和 ’ 去除率 的影响 按 %’ %’ ( 方法用石灰浆将废水 )* 值调 至 (&，三价铁 -;（!）浓度为 1&"3 4 5，混凝 图 (" 混凝搅拌时间对 78和 -去除率的影响 搅拌不同时间，静置 %&"#$’实验结果见 0( 株洲师范高等专科学校学报: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : %&&9年第 ! 期（总第 9? 期） 图 !" 从图 ! 可知，混凝搅拌 ! # $%&’ 时，() 去除率最高，且稳定在 *+" +,以上，残 ()量 可降至 -" ..%/ 0 1 以下" 混凝搅拌时间对 2 去除率无显著影响，但搅拌时间太长，() 和 2去除率都会下降，且以 () 下降明显" 原因 是搅拌时间过长，部分地破坏了已形成的絮 体，减弱了絮体的吸附作用，使 () 和 2 去除 率下降" !" #$ 静置时间对 %& 和 ’ 去除率的影 响 按 3" 3" 4 方法用石灰浆将废水 56 值调 至 4-，其中三价铁 27（!）浓度为 8-%/ 0 1，混 凝搅拌 +%&’，改变静置时间，实验结果列于 表 3" 表 ($ 静置时间与 ()、2去除率的关系 静置时间（%&’） - 4- 3- .- 8- 9- 2去除率（,） 4-" * $4" ! 98" 8 9$" 4 9$" . 9$" + ()去除率（,）89" * 9$" 8 *8" - *$" ! *$" . *$" . : : 从表 3 可知，处理后的废水静置与否对 ()和 2的去除影响很大，未经静置的废水中 ()和 2去除率低，静置 3-%&’ 后，() 和 2 的 去除率分别达 *8" -,和 98" 8,，继续延长静 置时间，去除率上升非常缓慢，因此选择静置 时间 3-%&’是适宜的" #$ 结$ 论 （4）用生石灰 ; 27<=!体系处理硫酸生产 炉气水洗净化工序含砷含氟废水，方法简单， 处理效果显著" （3）石灰浆调节废水 56 值和处理后的 废水静置与否是影响 () 和 2 去除率的主要 因素；三价铁 27（!）浓度对 () 和 2 的去除 也有一定影响，用量过高或过低对 ()和 2的 去除都不利；混凝搅拌时间对 2的去除无显著 影响，而 ()的去除受搅拌时间影响较大" （!）本实验所用废水，当用石灰浆调节 废水 56 值 > 4-，按三价铁 27（!）浓度为 8-%/ 0 1加入 27<=!溶液，混凝搅拌 +%&’，静 置 3-%&’时，()和 2去除率分别可达 *8" -, 和 98" 8,，残余 ()、2 量分别降至 -" !*%/ 0 1 和 *" *%/ 0 1，达到国家排放标准" 参考文献： ［4］汪大翬，徐新华，宋 : 爽" 工业废水中专项污染 物处理手册［?］" 北京：化学工业出版社，3---， !8* ; !$-" ［3］郭翠梨，等"石灰—聚合硫酸铁法处理含砷废水 的试验研究［ @］" 工业水处理，3---，（*）：3$ ; 3*" ［!］胡云楚" 硫酸生产废水中汞、砷、氟的混凝沉降 处理方法［ @］" 水处理技术，3--3，（.）：34- ; 343" ［.］杨中苗" 聚丙烯酰胺在硫酸污水处理中的应用 ［@］"工业水处理，3--3，（3）：.* ; +-" ［+］严瑞瑄" 水处理应用手册［?］" 北京：化学工业 出版社，3--4，4+9 ; 48-" ［8］易德莲，等"用聚合硫酸铁处理硫酸生产含砷含 氟废水的实验研究［ @］" 硫酸工业，4**8，（3）， .3" （责任编辑：曾广慈: 英文译校：文爱军） *4 李水芳，王元兰，陈学泽：生石灰 ; 27<=! 体系处理硫酸生产废水的研究