強(qiáng)酸性高砷廢液凈化回用及沉砷機(jī)理研究.pdf

1、針對強(qiáng)酸性高含砷廢液，目前常用的處理方法會產(chǎn)生大量的低品位含砷廢渣，經(jīng)處理后的濾液無法利用只能外排，不但造成砷和酸的大量浪費(fèi)，還會對環(huán)境造成污染隱患。為獲得較好的除砷效果，實(shí)現(xiàn)酸的回用及砷的回收，本研究選用硫化氫作為除砷藥劑，通過靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，考察了反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、硫酸濃度及初始砷濃度等因素對強(qiáng)酸性高含砷廢液中砷(V)的去除效果影響；同時(shí)采用石英砂為濾料進(jìn)行上向流過濾實(shí)驗(yàn)，考察了石英砂上向流過濾對硫化氫除砷反應(yīng)后懸濁液的固液分

2、離效果及濾池的運(yùn)行穩(wěn)定性；最后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析擬合，探討硫化氫沉砷機(jī)理。通過研究，獲得以下主要的結(jié)論和認(rèn)識：
　?。?）當(dāng)反應(yīng)壓力為0.22 Mpa、反應(yīng)溫度為45°С、反應(yīng)時(shí)間為30 min、溶液硫酸濃度在2~20%范圍內(nèi)時(shí)，砷的去除效果均在98.1%以上，且溶液中初始砷含量越高，經(jīng)處理后溶液中剩余砷濃度越低，初始砷濃度為0.5 g/L時(shí)，處理后砷的含量為9.1 mg/L，當(dāng)廢液中初始砷濃度為10 g/L時(shí)，處理后砷的含量為2

3、.1 mg/L。
　?。?）選用石英砂作為上向流過濾濾料，使用濾料粒徑為0.71~1.60 mm，濾層厚度大于等于120 cm，L/d大于1100時(shí)，可獲得較高的濾速及較低的水頭損失，且當(dāng)濾速為12.1 m/h時(shí)，處理及運(yùn)行效果最佳，出水水質(zhì)可達(dá)1 NTU以下，運(yùn)行周期達(dá)12 h，能夠獲得較高的周期產(chǎn)水量。濾池截污作用主要集中在下部90 cm的濾層中，而上部30 cm范圍內(nèi)截污量少，主要起到保護(hù)出水水質(zhì)的作用。
　　（3）強(qiáng)

4、酸性溶液中砷主要以砷酸(H3AsO4)形式存在，與硫化氫的反應(yīng)產(chǎn)物為As2S5。當(dāng)反應(yīng)溫度為25和50°С時(shí)，溶液砷濃度對數(shù)與反應(yīng)時(shí)間存在線性關(guān)系，線性回歸分析相關(guān)系數(shù)R2分別為0.993和0.980，相關(guān)性較好；當(dāng)溫度為75°С時(shí)，溶液中硫化氫溶解度降低，反應(yīng)速率受到S2-濃度的限制，線性回歸分析相關(guān)系數(shù)R2為0.722，線性相關(guān)性較差。在不考慮溫度對硫化氫溶解度的影響下，認(rèn)為該化學(xué)沉淀反應(yīng)為一級反應(yīng)。
　?。?）在初始砷濃度較