连续处理酸性沉钒废水的研究_程正东

环境工程第21卷第4期连续处理酸性沉钒废水的研究程正东(冶金部钢铁研究总院,北京1X(刃81)目前存在多种提钒废水处理方法,如F6q法、铁屑法、50:法、离子交换法等。.其中F6q法存在净水剂耗量高,净水渣二·次污染等问题;铁屑法处理成本低,但存在腐蚀钝化现象,净水效果不稳定;离子交换法可回收钒,铬,但操作复杂,还要消耗大量酸碱,使处理成本偏高;50:法也存在还原剂50:的来源问题。国内一些钒厂由于工艺选择不当,废水处理装置形同虚设,致使部分提钒废水末经有效处理即排入河流,对环境造成了严重污染。粒铁为钒渣水法提钒的生产废弃物,用于酸性含钒含铬废水处理的作用与铁屑相同。前期试验已表明,若粒铁处于自然堆积的静止状态,尽管强力搅拦酸性废水,净水反应生成物【主要是eF(OH习仍将在粒铁表面沉积并逐渐扩展增厚,最终完全复盖粒铁表面,使粒铁酸性腐蚀产生亚铁离子进而还原C沪+的反应中止。为了使钒渣粒铁处理酸性沉钒废水这种既自然合理又有效低耗的工艺顺利实施,必须解决粒铁的腐蚀钝化问题。采用粒铁滚磨法处理酸性含钒含铬废水,能够利用粒铁的滚动自磨保持金属铁的新鲜表面,充分发挥腐蚀反应活性,从而稳定快速地去除C沪+,并在水解中去除V户5,实现提钒废水的连续处理。1粒铁净水反应原理沉钒废水pH值.20一.25,在此条件下,份+以HCOr4一或Corz尹一等形态存在。当补加少量H多q并有过量金属铁的前提下,存在下列反应:3eF+ZHrCq一+14H+=3FeZ++ZC尸++SH必(l)3er,++Hcrq一+7H+=3F扩++e尸++州p(2)净水处理反应酸度变化范围内,eF+3可以完全水解,C尸+亦可部分水解。这样考虑了合物。对于热不稳定的有机污染物或高沸点有机污染物我们用高压液相色谱进行了测定将在另文中讨论。分析方法的不断改进和提高必将促进水处理工艺的不断提高。(下期续登第二部分《废水中多环芳烃(PAll)的高效液相色谱(PHLC)分析》)6参考文献1赵健夫,蝶.易,顾夏声.环境工程,191,19(l)2王菊思等.环境化学,1986,5(4).1980,(52):16刃一16573He由HS,zBro抓,JM.nAaL,〔卜。旧.,19劝,(52):1650一16574oJnesAR,G代dnMR,Allal·(为助.,1977,《声9):176一1771.5Lk〕gulasWLater,Milton,LL。AnVal,〔hem.,1981,(53):1612一16206P份denPA,WirhgtB.W.(加mlr以toglllphia,1982,(15):335一3绷〕DOI:10.13205/j.hjgc.1994.04.002第12卷第4期环境工程Feo(H):完全水解和2/3C尸+水解的净水总反应为:F3e+H3C旧礴一+1H2+二3Fe(OH)3杏+3Cr’++川户(3)F3e+3hC心4一+6H++犯夕=3Fe(0H),杏+Zc找OH),杏+厅+(4)将反应(l)(2)与(3)(4)比较可看出,由于存在F日十和部分C尸+的水解,总反应消耗的叶+]减少,维持了溶液酸度,可使更多的C沪十被eF还原。但整个净水过程仍然是使溶液pH值上升的过程。pH与C护+还原量的关系式如下:毛321.5pH=一oLg(10一PH。一AxC[护十]156000(5)图1废水初始pH值及C,`水解率对以十还原量的影响反应具有同时脱除cr`+和VZo,的作用。脱钒效果主要受水解率影响。2试验钒渣粒铁大都呈片状,其粒度组成见表1。表1钒渣粒铁的粒度组成(测试料重10009)式中pH为废水初始酸度,A为式(3)(4)中氢离子的反应系数,【Cr6+]为c护十的还原量(mg)。参看图1,当p氏为1.5时,若不考虑C尸+水解,最高还原量为409gm;若有2/3C产水解,最高还原量为819gnr。当p风为2时,相应最高还原量仅分别为128和257哪。上述计算表明,C尸+的水解程度对粒铁净水反应效果影响很大。由于水解为吸热反应,所以保持废水温度是保持水解度最直接有效的方法。而废水酸化,降低p氏则可增加C护十的还原速度及相应C尸+水解率下的最终还原量。在酸性沉钒废水中VZOS以vOZ+或其它多钒酸根形态存在。当eF归H)3及Cr(oH无絮凝沉降时,会吸附或裹携一定量的丫+产生共沉淀,因此粒铁的净水粒度加nl重量g/%>lao8,05.03.152X()3702翻20037.036.42.01.印<1.05一0538一38酸性沉钒废水成分波动很大,其Cr6+浓度195.6一1507.56哩L/,pH值约2.0左右。首先进行了粒铁填充量为Zkg的试验室试验,所用设备如图2所示,试验结果见表2。…水图2滚磨法实验室试验设备示意图表2滚磨法试验室试验结果(共六轮次)序号l废水C沪十废水