堿性白泥去除污水中氟、磷和陰離子染料的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的快速增長，大量的生活廢水、工業(yè)廢水等排入水體，引發(fā)一系列的問題。氟污染、水體富營養(yǎng)化以及染料廢水的污染最為常見。氟污染的危害面積較廣，遍布我國的大部分地區(qū)。磷是限制水體富營養(yǎng)化的主要因素之一，降低污水中的磷的含量是治理富營養(yǎng)化、預防赤潮發(fā)生的主要途徑。染料廢水的危害性較大，即使?jié)舛群艿偷娜玖蠌U水排入水體亦會造成水體透光率的降低，可能會導致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。目前，含氟廢水、含磷廢水和染料廢水的處理一直是污水處理中的

2、難點，也是當前國內(nèi)外水污染控制領域急需解決的難題。 近年來的研究表明,當廢水中的陰離子污染物的濃度較低時，一般采用吸附法處理。在處理高濃度陰離子廢水時，常往廢水中投加可溶性鈣鹽，利用游離的Ca<'2+>與廢水中的陰離子結(jié)合，生成難溶物質(zhì)，從而去除廢水中的陰離子污染物。單純的添加化學藥品會造成水的處理成本過高，因此，也常用石灰、硫酸鈣、碳酸鈣等含鈣物質(zhì)代替純化學試劑來處理陰離子廢水。 堿性白泥的粒度較小，具有較大的比表

3、面積，因此其吸附作用較強。堿性白泥中含有可溶性的Ca<'2+>，可能與廢水中的陰離子污染物生成沉淀。因此，本文采用廉價易得的堿性白泥作為去除劑，處理含F(xiàn)<'->、含磷以及含陰離子染料廢水。主要研究了時間、溫度、廢水初始pH、溶液中污染物的濃度、堿性白泥劑量以及無機陰離子(Cl<'->、SO<,4><'2->和CO<,3><'2->)對堿性白泥去除廢水中陰離子污染物的影響。實驗結(jié)果表明，堿性白泥對于廢水中F<'->、磷、染料的去除效果較好

4、，得到以下主要結(jié)論： (1)堿性白泥對陰離子染料Acid Blue 80有明顯的去除效果，尤其是在高濃度(>300mg／1)廢水的處理過程中，去除率高達80％。堿性白泥能有效地去除廢水中的磷，當溶液中磷濃度較低時(<100mg／L)，去除率在90％以上。堿性白泥對含氟水的除效果較好，當溶液中氟濃度在100～200mg／L之間時，去除率達80％。因此，堿性白泥適用于處理含氟、含磷以及染料廢水，在一定程度上，可以降低廢水處理的成本

5、，達到以廢治廢的目的。(2)堿性白泥去除廢水中無機有機陰離子污染物的可能去除機制有以下幾點：一是來自于可溶Ca<'2+>和CaCO<,3>溶解后鈣鹽的化學沉淀作用，二是堿性白泥固體表面的吸附作用以及膠體的絮凝作用等，其中化學沉淀所起作用最大。 (3)堿性白泥在處理含氟和含磷廢水見效快，約1h即能達到表觀去除平衡。堿性白泥處理染料廢水見效慢，12h后才能達到去除平衡。在實驗范圍內(nèi)，升高溫度能增大堿性白泥對磷的去除，但溫度對堿性

6、白泥除氟的影響較小。 (4)pH對堿性白泥去除性能的影響與污染物的性質(zhì)以及污染物的初始濃度有關。對于Acid Blue 80溶液，堿性白泥的去除效果受介質(zhì)pH條件的影響小。對于低濃度含氟廢水，初始pH的變化對去除率基本無影響；對于高濃度含氟廢水，堿性白泥對氟的去除率隨溶液初始pH減小而增大。對于低濃度含磷廢水，堿性白泥對磷的去除隨pn增大而增大；當磷溶液濃度較高時，堿性白泥對磷的去除隨pn增大而減小。 (5)在一定

7、范圍內(nèi)，隨堿性白泥的投樣量的增加，堿性白泥對陰離子污染物的去除率增大；但堿性白泥的量增加到一定程度時，堿性白泥投樣量的增大對去除率的變化影響很小。堿性白泥處理陰離子污染物產(chǎn)生的污泥較少，當堿性白泥的投樣量為4g／L時，100mg／L、200mg／L的氟溶液中氟的去除率達80％；400mg／L的高濃度染料溶液中染料去除率仍可達85％。對于400mg／L的磷溶液，當投樣量為8g／L時，磷去除率可達95％以上。 (6)各種污染物的初

8、始濃度對堿性白泥去除效率的影響不同。對于含磷廢水，堿性白泥對磷的去除率隨溶液初始濃度的升高而減小。對于染料溶液，當初始濃度小于300mg／L時，堿性白泥的去除率隨濃度的增大而減??；初始濃度大于300mg／L時，去除率隨濃度的增大而增大。對于含氟溶液，當初始濃度小于100mg／L時，堿性白泥對氟的去除率隨濃度的增大而增大；當溶液初始濃度在100～200mg／L時，增大初始濃度對堿性白泥去除率的影響較??；當初始濃度大于200mg／L時，去除

9、率隨濃度的增大略微減小。 (7)干擾無機陰離子CO<,3><'2->、SO<,4><'2->和PO<,4><'3->能影響堿性白泥對污染物的去除。CO<,3><'2->和SO<,4><'2->能減弱堿性白泥對磷的去除，CO<,3><'2->對堿性白泥去除效率的抑制作用較強。對于染料溶液，SO<,4><'2->對低濃度染料去除的影響較??；當濃度較高時，只有當SO<,4><'2->的濃度大于0.7mmol/L時，SO<,4><'2