赤泥与13X沸石混合使用去除废水中砷

1 概述

砷是一种对及其他生物体有毒害作用的致癌物质,对人的中毒剂量为0.01-0.052g,致死量为0.06-0.2g。各国对地表水的最高允许含砷量一般为50μ/l,而日本等发达国家则为10μ/l美国环保署(EPA)仅为5μ/l。由于自然释放和大量人为的开采、生产和使用,砷污染的现象愈来愈严重。因此,研究、开发高效经济的含砷废水处理技术,具有重大的社会、经济和环境意义。

沸石是一族含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿物,具有架状结构。由于沸石具有很大的比表面积,尤其具有连通性很好的微细通道,因此其应用极为广泛。
赤泥是铝土矿经强碱浸出氧化铝后产生的残渣,每生产1吨A12O3。即生成1吨左右的赤泥。目前,世界各国大多数氧化铝厂是将赤泥堆积或倾人深海。赤泥的存放会造成地下水污染,晒干的赤泥形成的粉尘则会破环生态环境。因而赤泥的综合利用和治理已成为人们关注的焦点之一。

2 实验方法

在100mL磨口三角瓶中,分别加入一定质量的样品和不同浓度的As2O3,溶液,控制体积为50mL,用1mol/LNaOH调节溶液的pH至设定值,在(30±0.2)℃,以160r/min转速恒温振荡一定时间,离心,取上层清液用氢化物无色散原子荧光光度计测定砷浓度。砷的去除率计算公式如下:

3 结果与讨论

赤泥与沸石混合使用的去除效果见下表:

固定赤泥用量为0.1g,改变沸石用量,结果如图3所示,随着沸石用量的增加,砷的去除率增加最高可达到96%。

固定沸石用量为75mg,改变赤泥用量,由图的结果可见,随着赤泥用量的增加,砷的去除率增加,最高可达到97%。在赤泥用量为0.1g、沸石用量为75mg时对砷的吸附效果较理想,而再增加沸石和赤泥用量对吸附的影响不大。

4 结论

(1)赤泥和沸石混合使用时对低浓度砷(<5mg/L)具有良好的去除效果。适宜的吸附条件为赤泥用量2g/L,沸石用量1.5g/L,pH值约为8,振荡时间1h。

(2)赤泥在混合吸附剂除砷过程中起着重要的作用,这主要是由赤泥的成分决定的。赤泥中含有大量的铁和钛等金属氧化物,这些金属氧化物对砷阴离子有良好的吸附作用。

(3)沸石呈碱性,用沸石调节溶液的pH值,对赤泥与沸石混合吸附剂处理重金属废水具有很好的效果。砷是重金属废水中常见污染物,沸石与赤泥的合理混合使用,对于含砷重金属废水处理具有重要意义。

(4)本方法在实验室除砷效果良好,还有待于在实际废水中得到验证。