化学法处理高浓度含钒碱性工业废水_曾小明

Chemicaltreatmentofhighlyconcentratedvanadium-containingindustrialwastewaterZengXiaoming1，2，LiLingpu1，ShuHui1，ZhaoKun1，SiShihui1（1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China；2.ProductQualitySupervisingExaminationInstituteofHunanProvince，Changsha410007，China）化学法处理高浓度含钒碱性工业废水曾小明1，2，李凌璞1，舒晖1，赵坤1，司士辉1（1.中南大学化学化工学院，湖南长沙410083；2.湖南省产品质量监督检验所，湖南长沙410007）［摘要］针对高浓度含钒碱性工业废水的特点，经多次比较试验得出最佳处理方法：还原—中和—絮凝法。详细探讨了还原剂用量、还原反应的最佳pH、还原反应时间、中和沉淀过程的pH、助凝剂等因素对废水中钒残留量的影响。实验结果表明，在最优实验条件下，处理后废水中钒<0.001g/L，出水达到国家废水排放标准。［关键词］钒；还原；中和；絮凝剂；废水处理［中图分类号］X703.1［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2009）07-0051-03Abstract：Aimingatthecharacteristicsofthehighlyconcentratedvanadium-containingindustrialwastewater，thebesttreatmentmethod，reduction-neutralization-flocculationprocesshasbeenobtainedbymeansofmanycomparisontests.Theeffectsofthefactors，suchasthedosageofreducingagent，thebestpHofreductivereaction，reductivereactiontime，pHofneutralizationandprecipitation，coagulantaidsetc.ontheresidualvanadiuminwastewaterarediscussedindetail.Theresultsshowthatundertheoptimalconditions，thevanadium-contentinthetreatedwaterisbelow0.001g/L，andtheeffluentwaterreachesthenationalwastewaterdischargestandard.Keywords：vanadium；reduction；neutralization；flocculants；wastewatertreatment钒是优良的合金元素，广泛用于汽车、机械、铁路等行业。但是，许多钒的化合物都有毒性，其中钒（Ⅴ）的化合物毒性最大，钒只能够微量存在于人体中，人体如果吸入过多的钒，可刺激呼吸、消化及神经系统，也可损害皮肤、心脏和肾脏，还可抑制三磷酸腺苷酶及磷酸酶的活性，使皮肤出现炎症并引起变态性疾病〔1〕。随着钒工业的发展，含钒废水更多地污染地下水，影响人类健康。因此，对于含钒废水的治理刻不容缓。目前，国内外治理含钒废水的方法有〔2-8〕：化学沉淀法、离子交换法、萃取法、电解法、活性炭吸附法、厌氧及好氧生物法。工业上对于含钒废水的处理主要采用化学沉淀法和离子交换法。其中还原中和法在工业上应用最为广泛，所用还原剂有：硫酸亚铁、铁屑、粒铁〔9〕、废熔盐〔10〕、二氧化硫〔11〕、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠〔12〕。中和剂有：NaOH、石灰〔13〕、Na2CO3。含钒废水大部分为酸性，钒质量浓度一般在0.2g/L以下〔14〕。目前关于高浓度含钒碱性废水的处理尚未见报道。笔者采用硫酸亚铁还原—氢氧化钠中和法处理高浓度碱性含钒废水，探讨了其最佳工艺条件，并采用投加助凝剂的方法对其沉降速度慢、沉渣量大的缺点进行了改进。1实验部分试剂：七水合硫酸亚铁、硫酸、氢氧化钠、PAM（阴离子型）、硫酸亚铁铵、高锰酸钾、亚硝酸钠、磷酸、浓盐酸、重铬酸钾、尿素、硝酸、苯代邻氨基苯甲酸、二苯胺磺酸钠，均为国产分析纯试剂。废水取自某厂的催化剂冲洗液，溶液呈浅黄绿［基金项目］国家自然科学基金资助项目（20475065）第29卷第7期2009年7月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．7Jul．，200951——工业水处理2009－07，29（7）表4中