硫酸亞鐵－PEG－PAM混合絮凝劑處理石煤提釩廢水試驗研究 |
| 【中文關鍵詞】 | 硫酸亞鐵 PEG-PAM 石煤提釩廢水 |
| 【摘要】 | 利用硫酸亞鐵與PEG-PAM聯合處理石煤提釩廢水，考察了混合比、Fe2+投加量、絮凝pH對As、V、Cr、Cd 去除率及水中Fe余量的影響。 |
| 【部分正文預覽】 | 石煤提釩廢水一般有2 種，一為沉釩廢水（或沖釩廢水），二為離交尾液（或離交尾水）。因石煤礦中往往伴生有As、Cr、Cd 等重金屬，且囿于V 提取利用率的限制，使得2 股廢水中均含有該類重金屬，并存在不同程度的超標。 目前國內外專門針對釩冶煉廢水治理的研究報道較少，對于水中As、V 等重金屬的治理，使用及研究較多的有吸附法、絮凝法等。如司士輝等利用硫酸亞鐵對沸石進行改性以吸附廢水中的釩(V)，得出在pH=2.63、改性沸石投放量為0.5 g、吸附時間為24 h 的條件下，處理初始質量濃度為50.0 mg/L 的釩(V)溶液100mL，去除率可達92%以上[1-2]；陳敬軍研究了Fe(Ⅲ)負載型螯合樹脂對砷(V)的吸附，該樹脂能有效地把水中砷的質量濃度由l.0mg/L 降至0.01mg/L 以下，且具有吸附劑受pH 的影響較小、對砷的選擇性較高、再生效果良好等優點[3]；王爽等采用高分子重金屬絮凝劑巰基乙酰聚乙烯亞胺處理含鎘、含汞廢水，在最佳條件下該絮凝劑對Cd2+ 的去除率可達99.9%以上，在聚乙烯亞胺相對分子質量為20×103、投藥量為17mg/L 時對汞的去除率可達93.6%[4-5]；S Yu Bratskaya等人研究了N-(2- 羧乙基)殼聚糖的溶液性質及其對Cu2+、Zn2+、Ni2+ 的絮凝效果，指出其去除效果取決于pH 環境和CEC 的取代度，最佳取代度為0.7～1.0[6]；Nicholas P Hankins 等利用高分子電解質絮凝劑PolyDADMAC 將重金屬離子束縛到腐殖酸上從而將其去除，當腐殖酸、Zn2+、、Pb2+ 的初始質量濃度分別為20、1.2、2.5 mg/L，pH 為7，PolyDADMAC 與腐殖酸質量比為0.25 時，腐殖酸的去除率在90%以上[7]。 由此看來，優良的絮凝劑或絮凝方法可實現對重金屬離子的有效去除。然而，目前使用廣泛的粉末型高分子絮凝劑因溶解速度慢、溶解時容易產生團塊而導致溶解費時費力、溶解設備龐大等問題，使得解決該劑型的溶解問題成為除絮凝效果外另一個值得關注的問題[8]。
硫酸亞鐵是一種常用的無機絮凝劑，溶于水時可以離解出Fe2+，當廢水中含有Cr6+ 等高價態高毒性離子需還原為低價態低毒性離子再絮凝去除時，可先投加適量硫酸亞鐵。聚乙二醇（PEG）又稱聚環氧乙烯（PEO），相對分子質量低于20×103 的PEG 可作為分散劑、助溶劑等，相對分子質量高于20×103的PEG 則可作為絮凝劑[9-12]。聚丙烯酰胺（PAM）是應用最為普遍的有機高分子絮凝劑，且常作為助凝劑與其他絮凝劑一起使用，高濁度有利于PAM 混凝作用的發揮。
本研究探討了PEG 對PAM 溶解時間的影響，并研究了硫酸亞鐵與PEG、PAM 混合絮凝劑結合使用對釩冶煉廢水中As、V 等重金屬的絮凝去除效果，以期為釩冶煉廢水中重金屬的治理提供一套參考工藝，并為粉末型高分子絮凝劑的溶解難問題提供一種可供參考的解決途徑。 |
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