1含砷工业废水处理现状与进展.pdf

广东微量元素科学 KEXUE 2008毛 GUANGDONGWEILIANGYUANSU 第15卷第8期 文章编号：1006—446X(2008)08—0001—07 含砷工业废水处理现状与进展 闵世俊曾 英 韩璐 (成都理工大学材料与化学化工学院，四川 成都610059) 摘要：介绍了用沉淀法、离子交换法、吸附法、萃取法、电凝聚法、膜分离技术、浮选法、生 物技术、光催化氧化法处理含砷废水的原理、优缺点以及适用范围，并提出了开发新型吸附材 料、新型除砷技术、稳定沉淀技术和多种除砷技术联用的展望。 关键词：含砷废水；除砷方法；研究进展 中图分类号：X703．1 文献标识码：A 砷(As)是一个广泛存在并且具有准金属特性的元素，在农业、电子、医药、染料、冶金化 工等领域都具有特殊用途…。但在生产过程中，大量的砷化物被引入环境，污染水源，危害人 体健康。砷可通过与蛋白和酶的巯基相互作用(使蛋白质和酶在细胞内变性)以及增加细胞内的 活性氧引起细胞损伤而产生毒性旧j。长期饮用高砷水，会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病、 黑脚病、神经病、血管损伤，以及增加心脏病发病。但是砷也不像毒害元素汞那样“五毒俱 全”，有证据表明砷亦是动物体必需的一种微量元素HJ，可能对人体新陈代谢有益，尽管需求量 很低。同时，砷也是一种有效的医用元素(如含砷制剂等)，曾用作治疗梅毒、睡眠病症和一些 寄生虫病症。鉴于砷在各个领域的特殊用途，从含砷废水中回收砷，有效地控制砷的环境排放， 就成了砷冶炼和提取工艺中的重要组成部分。 1含砷废水中砷的存在形式 大量的砷化合物通过化学过程和生物转化以不同形态存在于水、底泥、土壤、植物、海洋生 物和人体中，并且在各砷化合物之间形成循环。不同形态的砷，理化性质和毒性各异。在自然水 6．5时，有机砷为其主要存在形态MJ。砷酸盐(AsO：一)在富氧化性的水体中占优势，而亚砷酸盐 (AsO；一)则富集于还原性水体中po。 2含砷废水的处理方法 2．1 沉淀法 沉淀法是在除砷过程中较为常用的方法。由于砷酸根和亚砷酸能与多种金属离子形成难溶 收稿日期：2008—06—0l 基金项目：四川省科技厅国际合作重点项目(05GG021--021--05HH0021)资助 作者简介：闵世俊，硕士研究生。研究方向：无机化学工艺。E—mail：rain-01985@163．corn 通讯作者：曾英．博士教授，博士生导师。主要研究方向：化学热力学、无机化学工艺、环境分析化学。E—mail： edu．Cll zengy@edut ·l· 万方数据 广东微量元素科学 2008年 GUANGDONGWEILIANGYUANSUKEXUE 第15卷第8期 盐，经过滤后即可除去液相中的砷，且在较高pH值条件下，金属离子本身也会形成氢氧化物沉 淀，大量的砷酸根离子可与金属氢氧化物形成共沉淀，从而提高除砷效率。由于亚砷酸盐的溶解 度一般都比砷酸盐高，因此在许多的实际操作中都需预先将三价砷氧化为五价。常用的沉淀剂为 钙盐和铁盐。 工业上常用石灰作为钙沉淀剂。石灰沉淀法处理含砷废水生成的沉淀物中存在多种砷酸钙化 究了pH值和ca与As摩尔比对石灰沉淀法处理高含量含砷废水的影响。由于石灰与砷化合物作 用较慢，生成的偏亚砷酸钙Ca(AsO：)：颗粒较小，所以反应不易完全，除砷效果较差；当向水中 加人适量Fe2+时，在氧的作用下，石灰中和过程中就会有大量氢氧化铁絮状物生成一J。这样， 通过絮体的吸附网捕作用将废水中的杂质除掉，从而得到较高的除砷率。用石灰作为沉淀剂的最 大优点是处理成本低、工艺简单、对含砷较高的污水用此法可得到理想的处理效率，但在含砷废 水处理过程中沉淀析出的砷酸钙稳定性较差，上世纪80年代的一些研究结果旧1表明，砷酸钙与 空气中的二氧化碳接触会分解成碳酸钙和砷酸，从而砷重新进入溶液中，造