硫酸亚铁－PEG－PAM混合絮凝剂处理石煤提钒废水试验研究 |
| 【中文关键词】 | 硫酸亚铁 PEG-PAM 石煤提钒废水 |
| 【摘要】 | 利用硫酸亚铁与PEG-PAM联合处理石煤提钒废水，考察了混合比、Fe2+投加量、絮凝pH对As、V、Cr、Cd 去除率及水中Fe余量的影响。 |
| 【部分正文预览】 | 石煤提钒废水一般有2 种，一为沉钒废水（或冲钒废水），二为离交尾液（或离交尾水）。因石煤矿中往往伴生有As、Cr、Cd 等重金属，且囿于V 提取利用率的限制，使得2 股废水中均含有该类重金属，并存在不同程度的超标。 目前国内外专门针对钒冶炼废水治理的研究报道较少，对于水中As、V 等重金属的治理，使用及研究较多的有吸附法、絮凝法等。如司士辉等利用硫酸亚铁对沸石进行改性以吸附废水中的钒(V)，得出在pH=2.63、改性沸石投放量为0.5 g、吸附时间为24 h 的条件下，处理初始质量浓度为50.0 mg/L 的钒(V)溶液100mL，去除率可达92%以上[1-2]；陈敬军研究了Fe(Ⅲ)负载型螯合树脂对砷(V)的吸附，该树脂能有效地把水中砷的质量浓度由l.0mg/L 降至0.01mg/L 以下，且具有吸附剂受pH 的影响较小、对砷的选择性较高、再生效果良好等优点[3]；王爽等采用高分子重金属絮凝剂巯基乙酰聚乙烯亚胺处理含镉、含汞废水，在最佳条件下该絮凝剂对Cd2+ 的去除率可达99.9%以上，在聚乙烯亚胺相对分子质量为20×103、投药量为17mg/L 时对汞的去除率可达93.6%[4-5]；S Yu Bratskaya等人研究了N-(2- 羧乙基)壳聚糖的溶液性质及其对Cu2+、Zn2+、Ni2+ 的絮凝效果，指出其去除效果取决于pH 环境和CEC 的取代度，最佳取代度为0.7～1.0[6]；Nicholas P Hankins 等利用高分子电解质絮凝剂PolyDADMAC 将重金属离子束缚到腐殖酸上从而将其去除，当腐殖酸、Zn2+、、Pb2+ 的初始质量浓度分别为20、1.2、2.5 mg/L，pH 为7，PolyDADMAC 与腐殖酸质量比为0.25 时，腐殖酸的去除率在90%以上[7]。 由此看来，优良的絮凝剂或絮凝方法可实现对重金属离子的有效去除。然而，目前使用广泛的粉末型高分子絮凝剂因溶解速度慢、溶解时容易产生团块而导致溶解费时费力、溶解设备庞大等问题，使得解决该剂型的溶解问题成为除絮凝效果外另一个值得关注的问题[8]。
硫酸亚铁是一种常用的无机絮凝剂，溶于水时可以离解出Fe2+，当废水中含有Cr6+ 等高价态高毒性离子需还原为低价态低毒性离子再絮凝去除时，可先投加适量硫酸亚铁。聚乙二醇（PEG）又称聚环氧乙烯（PEO），相对分子质量低于20×103 的PEG 可作为分散剂、助溶剂等，相对分子质量高于20×103的PEG 则可作为絮凝剂[9-12]。聚丙烯酰胺（PAM）是应用最为普遍的有机高分子絮凝剂，且常作为助凝剂与其他絮凝剂一起使用，高浊度有利于PAM 混凝作用的发挥。
本研究探讨了PEG 对PAM 溶解时间的影响，并研究了硫酸亚铁与PEG、PAM 混合絮凝剂结合使用对钒冶炼废水中As、V 等重金属的絮凝去除效果，以期为钒冶炼废水中重金属的治理提供一套参考工艺，并为粉末型高分子絮凝剂的溶解难问题提供一种可供参考的解决途径。 |
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