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含砷废料的无害化处置研究

文档作者: 王守林 吴卫林 胡长江 余端        文档来源: 合肥市吴山固体废物处置有限责任公司
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更新时间: 2021年04月07日
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88 第41卷,第1期 2015年2月 安徽化工 ANHUI CHEMICAL INDUsTRY VolI41.No.1 Feb.2015 含砷废料的无害化处置研究 王守林,吴卫林,胡长江,余端 (合肥市吴山固体废物处置有限责任公司,安徽合肥231 145) 摘要:选择双氧水一聚合硫酸铁法处置含砷废料,处置后的含砷废料进行浸出毒性试验,浸出液中砷含量低于lmv,tL,低于GB 18598—2001危险废物填埋污染控制标准。实验证明,处置后的含砷废料在3~10的pH值范围内均具有很好的稳定性,降低了处置后的 含砷废料在自然环境下造成二次污染的风险。 关键词:含砷废料;无害处理;浸出毒性试验 doi:10.39690.issn.1008—553X.2015.01.025 中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1008—553X(2015)01—0088—03 1引言 采矿、化工、纺织、玻璃、制革等部门在生产过程中 产生大量的含砷废料,由于砷及其化合物大多为剧毒物 质,因而含砷废料对环境的危害和污染是人们关注的热 点之一『l_31。然而,很多企业的含砷污染物排放状况不能 完全达到环保部门的要求,导致砷污染没有得到彻底根 治 。目前对于砷污染的治理工艺主要集中在含砷废水 治理 ,由于固体含砷废料的复杂程度高于含砷废水, 所以它的安全处置技术仍然有待发展罔,特别是高含砷 废料处置仍然是个技术难题 。 本公司通过长期研究,采用双氧水和聚合硫酸铁(pFs) 联合处理固体高含砷废料,对处置后的含砷废料进行浸 出毒性试验,发现浸出液的砷含量低于相关国家标准 (GB5086.1—1997),从而使得固体高含砷废料得到无害 化处置。此工艺采用的药剂价格低廉,设备简单,工艺选 含砷废料 择溶胶一凝胶法,避免形成大量的浸出液,且处置流程 短,具有极高的推广价值。 2 实验部分 2.1实验药剂 氢氧化钠(工业级,wt%:95%),石灰(工业级,ca(OH): wt%:80%),双氧水(工业级,wt%:30%),聚合硫酸铁(工业 级,Fe%:21%),氯化铁(工业级,Fe%:3l%)。 2.2 实验原料 实验采用的含砷废料为报废三氧化二砷试剂(砷含 量为100000mg/kg)。 2.3实验设备 20L玻璃反应釜(南京金正教学仪器有限公司), Zeenit一700原子吸收分光光度计(德国耶拿分析仪器股 份公司)。 2.4工艺流程图(图1】 图1处置含砷废料的工艺流程图 含砷废料处理的工艺流程:①将含砷废料加到反应 釜中,与反应釜中的氢氧化钠溶液反应,形成溶胶一凝 胶体系;②将双氧水加到反应釜中,将三价砷氧化成五 价砷;③采用固体加料斗将聚合硫酸铁粉末加入到反应 收稿日期:2014—08—06 作者简介:王守林(1966一),男,硕士研究生,工程师,主要从事危险废物处置技术研发和运行管理工作,0551—66705621,15375464300,450004518@qq.tom。 王守林,等:含砷废料的无害化处置研究 89 釜中,与砷反应生成砷酸铁;④最后将石灰加到反应釜 中,调节体系pH值至7;⑤取出处置后的含砷废料进行 浸出毒性试验。 2.5处置步骤 在20 L反应釜中加入8 L烧碱溶液,再将2 kg的 含砷废料(As含量100000 mg/kg)~l:I/k反应釜中,边搅拌 边加入1 L的双氧水,然后加入3.8 kg聚合硫酸铁,反 应结束后使用氢氧化钙调节pH值至7,最后对处置后 的含砷废料进行浸出毒性试验,符合GB18598—2001《危 险废物填埋污染控制标准》后,送到危险废物填埋场安 全填埋。 3 结果与讨论 3.1铁盐的选择 处置含砷废料一般采用的铁盐有聚合硫酸铁、氯化 铁、硫酸亚铁等。由于考虑到最终生成的是砷酸铁,而且 一般硫酸亚铁的处置效果低于聚合硫酸铁 ,所以主要 研究聚合硫酸铁和氯化铁对于处置效果的影响。我们设 计两种处置含砷废料的工艺,其中两种铁盐的加入量均 以Fe/As质量比为4:1的量加入。处置结果如表l。 表1不同的铁盐加入量对处置效果的影响 实验表明,聚合硫酸铁处置含砷废料的效果高于氯 化铁的处置效果,所以本工艺选择聚合硫酸铁来处置含 砷废料。 3.2双氧水对处置效果的影响 为了研究双氧水的加入量对处置结果的影响,进行 了对比实验,结果如表2。 表2双氧水的加入量对处置效果的影响 实验表明,加入双氧水有利于降低浸出液中As的 含量,可能的原因是双氧水将三价砷氧化成五价砷,最终 生成砷酸铁,而不加双氧水最终生成亚砷酸铁,而砷酸 铁的稳定性高于亚砷酸铁[11,12]。所以我们处置含砷废料 的工艺采取先加入双氧水氧化三价砷,再加入聚合硫酸 铁稳定氧化的含砷废料。 3.3聚合硫酸铁的加入量对处置效果的影响 从表3可以看出,Fe/As质量比低于4时,处置后的 含砷废料浸出液中砷含量均高于相关国家标准 GB18598—2001规定的限值2.5mg/L,当Fe/As质量比高 表3聚合硫酸铁的加入量对处置效果的影响 于或等于4时,处置后的含砷废料的浸出液中砷含量低 于国家标准,可以直接进入危险废物填埋场进行安全填 埋。考虑到处置成本,本处置工艺采用的Fe/As质量比 为4:1。 3.4石灰加入及对含砷废料稳定性的影响 含砷废料采用双氧水和聚合硫酸铁处置完毕后,采 用石灰调节处置体系的pH值,增加了处置后的含砷废 料的稳定性。石灰的加入不仅可以调节处置体系的pH 值,使得处置体系生成的砷酸铁处于最稳定状态,而且在 反应体系中引入了钙离子,增强了砷酸铁的稳定性 。 为了研究处置后的含砷废料在不同pH条件下的 稳定性,分别取4 g处置后的含砷废料,按液固比为 10:1,放在pH值为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的水 溶液中,超声分散,过滤测试滤液中的砷含量,结果如图 2所示。 PH 图2在不同pH条件下处置后的含砷废料溶出特性 结果表明,处置后的含砷废料在3~lO的pH值范 围内是比较稳定的,而在自然条件下,pH值的变化范围 一般不会超出3~10的范围,所以在自然条件下pH值 总第193期2015年第1期(第4l卷) 安徽化工 的变化范围对处置后的含砷废料的砷的溶出速率影响 很小。这表明在自然条件下处置后含砷废料具有较好的 稳定性,降低了填埋后砷浸出导致二次污染的风险。 4 结论 通过双氧水和聚合硫酸铁处置高含砷废料,试验结 果表明处理后废料浸出液砷含量均低于lmg,L,低于 GB18598—2001《危险废物填埋污染控制标准》规定的限 制值2.5mg/L,因此通过此工艺处置的高含砷废料可以 直接进人安全填埋场进行安全填埋,从而实现了高含砷 废料的无害化处置。本工艺根据溶胶一凝胶理论,基本 解决了处置过程中流程长、浸出液多的难题,具有一定 的推广价值。 参考文献 【1】仇勇海,卢炳强,陈白珍.无污染砷碱渣处理技术工业试验[J】. 中南大学学报(自然科学版),2005,36(2):63—66。 【2】方兆珩,石伟,韩宝玲,等.高砷溶液中和脱砷过程U】.化工冶 金,2000,2l(4):24—27. I3】李玉虎.高砷次氧化锌脱砷及砷的固化与稳定性评价【D】.长沙: 中南大学,2006. 杨世干,何启贤.含砷酸性废水处理工艺的改进【J1.工业用水与 废水,2008,39(5):89—92. 【5】杨洁,顾海红,赵浩,等.含砷废水处理技术研究进展[J】.工业 水处理.2003,23(6):14—18. 【6]刘树根,田学达.含砷固体废物的处理现状与展望【J].湿法冶金, 2005,24(4):183—186. f7】蒋国民,王云燕,柴立元,等.高铁酸钾处理含砷废水【J】.过程工 程学报,2009,9(6):73~78. 【8】赵慧敏,张焕祯.铁盐一生石灰对砷污染土壤固定/稳定化处 理技术研究【D】.北京:中国地质大学,2010. 【9]Guiqiu liu,Qingsong liu,Xingehun Zhu,et a1.Studies on Removal of As(Ⅲ)by Several Types of Ferrated Salt in Aqueous Medium[J]. Proceedings of the W orld Congress on Engineering,2009, 1: 715-718. [10]Guiqiu liu,Qingsong liu,Xingchun Zhu,Member,IAENG,Studies on Removal ofAs(1lI)by Several Types ofFerrated Salt in Aqueous Medium[J].Proceedings of the World Congress on Engineering, 2009.1:715—718. 【1 1]Marie—Claude Bluteau,Levente Becze,George P.Demopoulos_Tlle dissolution of seorodite in gypsum-saturated waters:Evidence of Ca-Fe-AsO~mineral formation and its impact on arsenic retention [J].Hydrometallurgy,2009,97:221—227. 【12]张昭,彭少方.废水中除砷的热力学分析及应用【JJ.成都科技大 学学报,1995(3):36—41. 【1 3]Marie-Claude Bluteau,Levente Becze,George P.Demopoulos.The dissolution of scorodite in gypsum—saturated waters:Evidence of Ca-Fe—AsO4 mineral formation and its impact on arsenic retenfion [J】.Hydrometallurgy,2009,97:22 1—227. [141吕洪涛,贾永锋,闫洪,等.pH值、碱类型及预停留时间对铁砷 共沉淀物长期稳定性的影响fJ1.生态学杂志,2008,27(9): 1576—1579.口 (上接第87页) 参考文献 【11杜巍,刘学建,芦旭飞,等.外置式MBR在北京阿苏卫填埋场 渗沥液改扩建工程中的应用[J]_环境卫生工程,2009,17(2):38 — 40. 【21夏旦凌,马泽字,金潇,等.城市垃圾填埋场渗沥液中氨氮浓度 影响因素分析 环境卫生工程,2013,21(6):27—32. [3】徐波.UBF/MBR/纳滤工艺用于垃圾渗滤液处理工程改造[J】.中 国给水排水,2009,25(6):6l一63. [41朱卫兵,姜伟立,涂勇,等.MBR工艺处理垃圾中转站废水的工 程实例[J】.环境科技,2014,27(1):28—30. 【5】曹春华,浦燕新,朱卫兵.沈渎填埋场渗滤液处理提标工程实 例『J].中国给水排水,2013,29(14):86—89. 【61宋延东,左俊芳,朱正贤.渗滤液的反渗透浓缩液回灌技术应 用『J].环境工程,2012,30(2):33—36. [7】苟方飞,葛亚军,马婧一.渗沥液回灌对生活垃圾堆酵效果影 响研究[J】.环境卫生工程,2012,20(6):35—37.口 Upgrading and Reconstruction Project Case in Liyang Landfill Leachate Treatment Station ZHENG Wei-j“n ,ZHU Wei-bin~, ,,0, Hai-suo2,LI Yue-zhon~ (1.Jiangsu WELLE Environmental Co.,Ltd.,Changzhou 213125,China 2.Jiangsu Provincial Academy ofEnvironmental Science,Nanjing 210036,China) Abstract: Liyang landfill leachate treatment station was doing upgrading and reconstruction by adopting two— stage biochemical MBR and NF/RO system combined process to treat leachate to satisfy the requirements of new eftuent standard. The(=『ualitv 0f efnuent is stable and can reach the limit requirements of table 2 in Pollution Control Oil the Landfill Site of Municipal Solid Waste(GB 16889—2008). Key words:Landfill leachate;simulataneous nitrification denitrification(SND);upgrading and reconstruction
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