【摘要】：砷、鉻均為水環(huán)境污染的常見污染物。砷是劇毒物質,被國際癌癥研究機構(IARC)列為第一類致癌物。鉻的毒性主要是由Cr(Ⅵ)導致,其毒性約是Cr(Ⅲ)毒性的100倍,對生物具有強烈的“三致”效應。目前,對含砷鉻廢水的研究較少,并且技術不完善。實際應用最多的亞鐵-石灰沉淀法在處理廢水時所產生的廢渣的穩(wěn)定性較差,沉渣中的砷、鉻等重金屬很容易以離子的形式再次回到自然界中,造成二次污染。為此,本研究對傳統(tǒng)亞鐵-石灰沉淀法進行了改進,對處理過程中的各因素進行了優(yōu)化,以求在滿足處理效果的前提下使得產生的沉渣能達到最穩(wěn)定狀態(tài)。研究目標主要如下:考察pH、亞鐵投加量、反應時間、溫度、曝氣氧化時間、Ca/As摩爾比等因素對Cr(Ⅵ)、總鉻、總砷去除率的影響;研究和探討除砷除鉻的機理及動力學模型;優(yōu)化處理條件以使沉渣的穩(wěn)定性達到最佳,砷和鉻的浸出濃度達到《危險廢物鑒別標準:浸出毒性鑒別》中所規(guī)定的濃度;綜合考慮砷、鉻去除及沉渣的穩(wěn)定性的影響條件,確定砷、鉻廢水處理的最佳參數,并對沉渣進行表征。結果表明,在pH2或者6,Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩爾比4.5時,Cr(Ⅵ)能以較快的速度被還原,且反應40min后,Cr(Ⅵ)的去除率可達99%以上。起始反應pH、Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩爾比、溫度等與Cr(Ⅵ)的還原之間分別呈二次多項式(y=0.0025x2-0.0193x+0.0472,R2=0.9236),指數(y=0.0015e0.2701x,R2=0.989)和線性(y=3473.3x-7.6322,R2=0.9677)關系。在pH2時,砷(CAs(Ⅴ)=0.003mol/L)的存在能促進Cr(Ⅵ)被Fe(Ⅱ)還原,抑制Cr(Ⅲ)的去除。鉻離子(CCr(Ⅲ)=0.008mol/L)的存在對砷的去除沒有影響,而鈣離子(C2+=0.015mol/L)對鉻的去除同樣也沒有影響,但對砷的去除有著促進作用。綜合考慮含砷鉻廢水的去除效果及所產生的沉渣的穩(wěn)定性能,得出新工藝的最佳處理條件為:反應溫度25℃,起始反應pH值為1.5,Fe(Ⅱ)/Cr(Ⅵ)摩爾比為8、Cr(Ⅵ)還原時間為40min、曝氣氧化時間為50min、Ca/As摩爾比為5、沉降pH值為6,此時總砷、總鉻、Cr(Ⅵ)的去除率分別達到98.8%、99.3%和99.8%,而砷、鉻的浸出濃度也分別降低到1.78mg/L和2.59mg/L。出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)中第1類污染物最高允許排放標準,沉渣中總鉻、總砷的浸出濃度遠低于《危險廢物鑒別標準:浸出毒性鑒別》(GB/T 5085.3—2007)中規(guī)定的濃度,也達到了安全堆放的要求。對最佳條件下產生的沉渣進行SEM掃描,結果發(fā)現優(yōu)化后的沉渣粒徑較優(yōu)化前大,較大沉渣粒徑,有利于提高沉渣的穩(wěn)定性,降低砷和鉻的浸出濃度。溫度對沉渣的影響實驗表明,沉渣中砷、鉻的浸出濃度受環(huán)境溫度的影響較大,較高的溫度會導致浸出濃度的增大,因此,沉渣應堆放于較低溫度的環(huán)境中。
[Abstract]:Arsenic and chromium are the most common pollutants in water environment pollution. Arsenic is a highly toxic substance and is listed as the first carcinogen by the International Agency for Cancer Research (IARC). The toxicity of chromium is mainly caused by Cr (鈪，

本文編號：2512276