堿性白泥去除污水中氟、磷和陰離子染料的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的快速增長(zhǎng)，大量的生活廢水、工業(yè)廢水等排入水體，引發(fā)一系列的問(wèn)題。氟污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化以及染料廢水的污染最為常見(jiàn)。氟污染的危害面積較廣，遍布我國(guó)的大部分地區(qū)。磷是限制水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素之一，降低污水中的磷的含量是治理富營(yíng)養(yǎng)化、預(yù)防赤潮發(fā)生的主要途徑。染料廢水的危害性較大，即使?jié)舛群艿偷娜玖蠌U水排入水體亦會(huì)造成水體透光率的降低，可能會(huì)導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。目前，含氟廢水、含磷廢水和染料廢水的處理一直是污水處理中的

2、難點(diǎn)，也是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外水污染控制領(lǐng)域急需解決的難題。 近年來(lái)的研究表明,當(dāng)廢水中的陰離子污染物的濃度較低時(shí)，一般采用吸附法處理。在處理高濃度陰離子廢水時(shí)，常往廢水中投加可溶性鈣鹽，利用游離的Ca<'2+>與廢水中的陰離子結(jié)合，生成難溶物質(zhì)，從而去除廢水中的陰離子污染物。單純的添加化學(xué)藥品會(huì)造成水的處理成本過(guò)高，因此，也常用石灰、硫酸鈣、碳酸鈣等含鈣物質(zhì)代替純化學(xué)試劑來(lái)處理陰離子廢水。 堿性白泥的粒度較小，具有較大的比表

3、面積，因此其吸附作用較強(qiáng)。堿性白泥中含有可溶性的Ca<'2+>，可能與廢水中的陰離子污染物生成沉淀。因此，本文采用廉價(jià)易得的堿性白泥作為去除劑，處理含F(xiàn)<'->、含磷以及含陰離子染料廢水。主要研究了時(shí)間、溫度、廢水初始pH、溶液中污染物的濃度、堿性白泥劑量以及無(wú)機(jī)陰離子(Cl<'->、SO<,4><'2->和CO<,3><'2->)對(duì)堿性白泥去除廢水中陰離子污染物的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，堿性白泥對(duì)于廢水中F<'->、磷、染料的去除效果較好

4、，得到以下主要結(jié)論： (1)堿性白泥對(duì)陰離子染料Acid Blue 80有明顯的去除效果，尤其是在高濃度(>300mg／1)廢水的處理過(guò)程中，去除率高達(dá)80％。堿性白泥能有效地去除廢水中的磷，當(dāng)溶液中磷濃度較低時(shí)(<100mg／L)，去除率在90％以上。堿性白泥對(duì)含氟水的除效果較好，當(dāng)溶液中氟濃度在100～200mg／L之間時(shí)，去除率達(dá)80％。因此，堿性白泥適用于處理含氟、含磷以及染料廢水，在一定程度上，可以降低廢水處理的成本

5、，達(dá)到以廢治廢的目的。(2)堿性白泥去除廢水中無(wú)機(jī)有機(jī)陰離子污染物的可能去除機(jī)制有以下幾點(diǎn)：一是來(lái)自于可溶Ca<'2+>和CaCO<,3>溶解后鈣鹽的化學(xué)沉淀作用，二是堿性白泥固體表面的吸附作用以及膠體的絮凝作用等，其中化學(xué)沉淀所起作用最大。 (3)堿性白泥在處理含氟和含磷廢水見(jiàn)效快，約1h即能達(dá)到表觀去除平衡。堿性白泥處理染料廢水見(jiàn)效慢，12h后才能達(dá)到去除平衡。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，升高溫度能增大堿性白泥對(duì)磷的去除，但溫度對(duì)堿性

6、白泥除氟的影響較小。 (4)pH對(duì)堿性白泥去除性能的影響與污染物的性質(zhì)以及污染物的初始濃度有關(guān)。對(duì)于Acid Blue 80溶液，堿性白泥的去除效果受介質(zhì)pH條件的影響小。對(duì)于低濃度含氟廢水，初始pH的變化對(duì)去除率基本無(wú)影響；對(duì)于高濃度含氟廢水，堿性白泥對(duì)氟的去除率隨溶液初始pH減小而增大。對(duì)于低濃度含磷廢水，堿性白泥對(duì)磷的去除隨pn增大而增大；當(dāng)磷溶液濃度較高時(shí)，堿性白泥對(duì)磷的去除隨pn增大而減小。 (5)在一定

7、范圍內(nèi)，隨堿性白泥的投樣量的增加，堿性白泥對(duì)陰離子污染物的去除率增大；但堿性白泥的量增加到一定程度時(shí)，堿性白泥投樣量的增大對(duì)去除率的變化影響很小。堿性白泥處理陰離子污染物產(chǎn)生的污泥較少，當(dāng)堿性白泥的投樣量為4g／L時(shí)，100mg／L、200mg／L的氟溶液中氟的去除率達(dá)80％；400mg／L的高濃度染料溶液中染料去除率仍可達(dá)85％。對(duì)于400mg／L的磷溶液，當(dāng)投樣量為8g／L時(shí)，磷去除率可達(dá)95％以上。 (6)各種污染物的初

8、始濃度對(duì)堿性白泥去除效率的影響不同。對(duì)于含磷廢水，堿性白泥對(duì)磷的去除率隨溶液初始濃度的升高而減小。對(duì)于染料溶液，當(dāng)初始濃度小于300mg／L時(shí)，堿性白泥的去除率隨濃度的增大而減??；初始濃度大于300mg／L時(shí)，去除率隨濃度的增大而增大。對(duì)于含氟溶液，當(dāng)初始濃度小于100mg／L時(shí)，堿性白泥對(duì)氟的去除率隨濃度的增大而增大；當(dāng)溶液初始濃度在100～200mg／L時(shí)，增大初始濃度對(duì)堿性白泥去除率的影響較??；當(dāng)初始濃度大于200mg／L時(shí)，去除

9、率隨濃度的增大略微減小。 (7)干擾無(wú)機(jī)陰離子CO<,3><'2->、SO<,4><'2->和PO<,4><'3->能影響堿性白泥對(duì)污染物的去除。CO<,3><'2->和SO<,4><'2->能減弱堿性白泥對(duì)磷的去除，CO<,3><'2->對(duì)堿性白泥去除效率的抑制作用較強(qiáng)。對(duì)于染料溶液，SO<,4><'2->對(duì)低濃度染料去除的影響較?。划?dāng)濃度較高時(shí)，只有當(dāng)SO<,4><'2->的濃度大于0.7mmol/L時(shí)，SO<,4><'2