電鍍生產(chǎn)廢水中的氟和砷如何處理
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為了同時(shí)去除地下水中的氟和砷,提出了Al/C/Fe復(fù)合電極電絮凝法和Al/C-Fe/C依次除氟砷法,并進(jìn)行效果對(duì)比。研究了Al/C/Fe復(fù)合電極電絮凝法的影響因素,并對(duì)復(fù)合電極電絮凝產(chǎn)生的絮體進(jìn)行了SEM-EDX分析。結(jié)果表明,Al/C/Fe復(fù)合電極電絮凝法對(duì)氟、砷的去除速率分別是Al/C-Fe/C依次除氟砷法的1.43倍和4.73倍;初始氟/砷濃度為4.0/1.0、4.0/0和0/1.0mg/L3種條件下,通過(guò)鋁極板、鐵極板的電流密度均為0.10mA/cm2時(shí),達(dá)到最好的除氟除砷效果,與初始氟/砷濃度無(wú)關(guān)。
地下水是重要的飲用水源,其高氟高砷問(wèn)題近年來(lái)在世界范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注。氟是人體必需的元素,但攝入過(guò)量會(huì)導(dǎo)致氟中毒,出現(xiàn)氟斑牙、全身關(guān)節(jié)及骨骼疼痛等癥狀,嚴(yán)重者可能導(dǎo)致終生殘廢,人體中的氟約2/3來(lái)源于飲用水,1/3來(lái)源于食物。人體長(zhǎng)期攝入砷含量超標(biāo)的水和食物,會(huì)導(dǎo)致皮炎、皮膚過(guò)度角化及皮膚色素沉著等癥狀,并對(duì)消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)有不同程度的傷害,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致癌癥。我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5746-2006)規(guī)定氟濃度不得超過(guò)1.0mg/L,砷濃度不得超過(guò)10μg/L。
研究發(fā)現(xiàn),世界上有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的人飲用氟和砷超標(biāo)的地下水,中國(guó)、墨西哥、阿根廷和巴基斯坦都存在地下水氟砷復(fù)合污染的問(wèn)題,Gomez等發(fā)現(xiàn),地下水中氟、砷濃度之間具有線性相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為0.84。張強(qiáng)等在青海省調(diào)查發(fā)現(xiàn),氟含量在1.00~4.91mg/L之間的水樣占總樣本的55.6%,砷含量在0.01~1.07mg/L之間的水樣占總樣本的61.1%。王喜寬等對(duì)內(nèi)蒙古河套地區(qū)淺層地下水中氟和砷的濃度進(jìn)行了調(diào)研,發(fā)現(xiàn)氟的濃度在7~22.5mg/L之間,而砷的濃度小于1.12mg/L。所以,研究地下水中氟砷同時(shí)去除的技術(shù)意義重大。
目前較常用的方法有混凝沉淀法、鐵鋁復(fù)合物吸附法、納濾與反滲透聯(lián)用技術(shù)等。混凝沉淀法簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì),但需投加大量藥劑,反應(yīng)產(chǎn)生的大量污泥會(huì)造成二次污染;鐵鋁復(fù)合物吸附法吸附性能穩(wěn)定,共除氟砷效果好,但吸附劑制備復(fù)雜、吸附容量有限;膜法處理效果好但成本較高,且存在膜污染的問(wèn)題,從而限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
電絮凝(EC)除氟除砷技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、處理過(guò)程中不需要外加藥劑且生成的沉淀物含水率低等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)引起了人們的關(guān)注。有研究表明,電絮凝法比普通化學(xué)絮凝有更好的去除氟化物的效能,2011年Mohammad等研究了利用AL作為電極電凝聚除氟的方法,2012年研究了利用Fe作為電極除砷的電絮凝法。