含砷废水净化剂的制备及其应用研究_陶秀成

第14卷1995年第l期I月环境化学ENVIRO刊MENTALCHEMISTRYVoj.14,NoJanuary1995含砷废水净化剂的制备及其应用研究陶秀成宫世国邵明望章永宏’(安徽师范大学化学系,芜湖,241000)摘要本文描述了用黄铁矿和还原铁粉或其代用品为原料制备含砷废水净化剂—硫化亚铁的新方法,获得了制备的最佳条件,探讨了其在含砷废水处理中的应用条件和影响因素.结果表明,该净化剂的生产及其处理含砷废水的工艺简单,经济高效.具有良好的开发应用前景.关扭词:砷,废水处理,黄铁矿.含砷废水的处理方法已有不少,但又各有一定的优缺点乙`一`.近些年来,人们发现硫化亚铁除砷效果很好仁卜7了.然而,硫化亚铁价格较贵,限制了其在废水处理中的应用.所以,人们在积极设法降低其生产成本阁,或寻找其代用品陈’”」.我们通过大量实验,发现用天然黄铁矿与还原铁粉或其代用品混合后加热反应,其产物具有很好的除砷效果.本文对该产品的制备及其在含砷废水处理中应用的条件进行了较全面的研究.结果表明,该产品生产工艺简单,成本低廉,用于处理含砷废水,具有工艺简单,效率高,费用低等优点.因此,有着很好的开发应用前景.实验部分1主要仪器721型分光光度计(上海第三分析仪器厂);PHS一3型酸度计(厦门分析仪器厂);马福炉,用EFT一D4型调节式测温毫伏计控制温度;电动搅拌器;砷化氢发生器等.2主要试剂与材料三氧化二砷(进口)、砷酸钠、还原铁粉、二乙基二硫代氨基甲酸银等试剂,均为分析纯试剂.实验用含砷水祥(或称废水)系用三氧化二砷或砷酸钠的标准溶液稀释而成,其pH值用盐酸或氢氧化钠溶液调节.黄铁矿样是将取自安徽铜陵某矿的黄铁矿石(含硫量)30%),经破碎,细磨成不同粒度而成.3实验方法.93届本科毕业生.1期陶秀成等:含砷废水净化剂的制备及其应用研究()1净化剂制备将黄铁矿样和还原铁粉按一定比例混合均匀,放入马福炉中加热,控制反应温度和时间,即得净化剂产品.(2)净化剂除砷实验称取一定量净化剂产品,放入盛有10m0l含砷水样的烧杯中,搅拌30min.过滤,取滤液测定砷含量,计算砷去除率.(3)分析测定pH值的测定采用玻璃电极法,砷的测定采用二乙基二硫代氨基甲酸银比色法l[’3.结果与讨论1.反应温度与除砷效率在净化剂制备过程中,反应温度对产品的除砷效率有很大影响,如图1所示.由图可见,反应温度在20一350℃之间,其产物的除砷效率最高.夕才三60份越报t4020102()3040每百份黄铁矿与还旅铁粉的比例图1反应温度与产物除砷效率反应物配比与产物的除砷效率F咭.1TherelationshiPbetw比nreaetionetmeprature圈2跳.2There恤iotnshiP比twe吧nrPol为rtioningandarsenie一removingeffieieneyoftPoduetandar螂ie一r帅voingeffiiCeneyofrPoduct2.原料配比与除砷效率原料的配比不同,其产物的除砷效率是不相同的.黄铁矿()P与还原铁粉(eF)的比例分别为200:10,100:20,100:30,100:35和xoo:40的实验结果如图2所示.尽管各组的实验条件不同,但表现的规律是一致的,即随还原铁粉比例的增加,除砷效率也增加,但还原铁粉比例太大时,除砷效率反而下降,以10,35的配比为除砷效率最高.这与黄铁矿样含有)30%的硫或反应按FesZ十Fe二里=二ZesF进行是一致的.3.粒度与除砷效率还原铁粉的粒度小于10目,用不同粒度的黄铁矿样与还原铁粉反应,其产物的除砷效率是不同的.实验表明,黄铁矿粒度越细,除砷效率越高.实验结果列于表1中.环境化学14卷表l粒度与除砷(1)效率的关系T.ble1There纽tionshPi比twenPartieles耽andar翻ie(111)一romovingeffieieneyofProduet黄铁矿粒度净化剂用量原水浓度处理后浓度去除率(g)(即m)(ppm)(%)石1.olmm`0020。02`0090.0镇60目1.0020.00,9496.3(100目1.0020.0~O~1004,废水pH对除砷效率的影响用制得的产品来处理含砷废水,其除砷效率与废水的pH值有关.实验表明,pH在2一n的范围内,随pH的增大,除砷效率降低,即出水砷浓度增大,如图3所示.净化剂在除砷的同时,对废水的PH值还有一定的调节作用,会使废水的低PH值升高,高pH值下降,变化的大小随净化剂用量而递增.实验结果见表.2/刁才8卜J」{4`ǎ已dù侧砚人AàsVǎ三ddù划泛ǎ=ùù常八U,.且OUH6P连.宁`00..且O曰HóbPj呀,ù0图3pH对除砷的影响F怡.3TheeffeCtofPHonar泌nie一removing衰2废水