臭葱石固砷法处理含砷废水研究进展

第47卷第2期2019年1月广　州　化　工

Guangzhou Chemical Industry

Vol.47No.2Jan.2019

臭葱石固砷法处理含砷废水研究进展

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张　楠1,方紫薇1,郑雅杰2,张寿春1

(1中南大学化学化工学院,湖南　长沙　410083;2中南大学冶金与环境学院,湖南　长沙　410083)

摘　要:概述了含砷废水目前常用的化学处理方法,指出了传统化学沉淀法的局限性,对臭葱石固砷法处理含砷废水进行

了重点阐述㊂介绍了臭葱石的结构和性质,综述了臭葱石固砷法的研究现状,总结了臭葱石的稳定性研究,并展望了臭葱石固砷法的重要意义㊂指出臭葱石的稳定性高于无定型砷酸铁,在酸性或中性条件下表现出很低的砷浸出浓度,能稳定存在,满足长期堆存的要求㊂

关键词:臭葱石固砷法;臭葱石;含砷废水　

中图分类号:X703.1　

　文献标志码:A　

文章编号:1001-9677(2019)02-0020-05

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基金项目:湖南省重点研发计划项目(No:2017SK2254)㊂

第一作者:张楠(1993-),女,硕士研究生,研究方向为水污染处理㊂通讯作者:张寿春,副教授,研究生导师㊂

Research Progress on Treatment of Arsenic-bearing Wastewater by Method

of Fixing Arsenic Based on Scorodite Formation *

ZHANG Nan 1,FANG Zi -wei 1,ZHENG Ya -jie 2,ZHANG Shou -chun 1

(1School of Chemistry and Chemical Engineering,Central South University,Hunan Changsha 410083;2School of Metallurgy and Environment,Central South University,Hunan Changsha 410083,China)

Abstract :The current chemical treatment methods for arsenic containing wastewater were summarized,and the limitations of traditional chemical precipitation methods were pointed out.The treatment of arsenic-bearing wastewater by scorodite fixed arsenic method was expounded emphatically in detail.The structure and properties of scorodite were introduced.The research status of the method of scorodite fixed arsenic was reviewed.The stability of scorodite was summarized,and the important significance of the method of scorodite fixed arsenic was prospected.The stability of scorodite was higher than that of amorphous ferric arsenate.In the acidic or neutral conditions,the scorodite showed low concentration of arsenic leaching,which suggested that scorodite could keep stable and meet the long -term storage requirements.

Key words :scorodite fixed arsenic method;scorodite;arsenic-bearing wastewater

近年来,随着有色金属冶金产业的发展,火法冶金和湿法冶金产生了大量的含砷废水,极易造成砷污染[1-2]㊂当水源受到砷污染,使用被污染的水灌溉土地,会导致地表土壤中砷的积累,进一步导致可食用植物中砷的生物累积,通过食物链最终危害到人类的健康[3]㊂

目前,国内外处理含砷废水的方法主要有化学沉淀法㊁物化法㊁微生物法等[4]㊂化学沉淀法是除砷工艺相对成熟的方法,操作简单㊁去除范围广㊁效率高但易造成二次污染㊂传统的化学沉淀法有石灰中和法和硫化物沉淀法等㊂

其中石灰中和法是指将石灰添加到含砷废水中,通过调节pH 值,生成亚砷酸钙沉淀或者砷酸钙沉淀[5-6]㊂砷酸钙沉淀在酸性条件下溶解度大,会与水中溶解的CO 2反应转化为碳酸钙,导致砷重新溶解[7]㊂硫化物沉淀法是利用硫化物与废水中

的砷反应生成硫化砷,从而去除废水中的砷[8]㊂硫化物沉淀法

除砷效果较好,但硫化砷在O 2和细菌等作用下会发生氧化溶解,生成的残留物在pH≤4时,不稳定易分解,会出现硫离子超标的问题㊂

臭葱石固砷法是近年发展起来的一种新型的化学沉淀除砷方法㊂该方法主要用铁盐与废水中的含砷离子发生反应生成FeAsO 4㊃2H 2O(即臭葱石),利用臭葱石溶解度和浸出毒性均较低㊁在酸性和中性条件下稳定性高的特点[9-10],将废水中的砷转化为臭葱石晶体进行储存,从而达到安全处置的目的㊂臭葱石固砷法相对于石灰中和法和硫化物沉淀法,具有除砷率高㊁沉淀稳定性高和不易造成二次污染等优点,是一种更高效简单的含砷废水除砷方法㊂

1　臭葱石概述

1.1　臭葱石的性质