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工业废水研究处理

[ 作者:2020-05-29点击:230]
印染工业是我国国民经济基础产业之一, 其耗水量大, 排污情况严重, 产生的印染废水中包含大量稳定且复杂的化学物质, 如:染料、助剂、重金属等, 对我国水环境造成巨大威胁, 成为工业废水处理的一大难题.金属锑(antimony, Sb)污染是近年来印染工业污染防治中面临的新挑战.其主要来源于纺织印染原料聚酯纤维的生产和织造印染过程中含锑染料、助剂等添加剂的使用.
  锑为VA族元素, 性质与砷相似, 是一种典型的有毒有害重金属元素.研究表明:Sb在水环境中的存在形态主要受氧化还原电位和pH影响, 在氧化环境下主要以五价形式存在, 还原环境下主要以三价形式存在, Sb(Ⅲ)在水环境pH为2~10时, 主要以Sb(OH)3形式存在; 而在强酸、强碱环境中, 分别以Sb(OH)2+和Sb(OH)4-形式存在; 游离态Sb3+存在于极端酸性环境中.相较而言, Sb(Ⅴ)的存在形式较为单一, 在弱酸、中性和碱性环境中, 均以Sb(OH)6-形式存在; 而在强酸条件下, 则以SbO2+形式存在.而不同价态锑的毒性不同, 其毒性大小分别为Sb(0) > Sb(Ⅲ) > Sb(Ⅴ), 溶解态中三价锑的急性毒性是五价锑的10倍左右, Sb(Ⅲ)对红细胞和细胞组分中的巯基有很强的亲和性, 而Sb(Ⅴ)几乎不渗透进入红细胞, 而且三价锑被认为对人体具有致癌性.锑及其化合物会对植物健康生长产生严重影响, 并通过水环境、食物链等严重威胁人类及整个生态系统的健康. Sb因其生物毒性大, 被美国环保署(USEPA)及欧盟(EU)列入优先控制污染物范畴.各地政府高度重视印染工业的Sb污染防治工作. 2012年, 《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)中规定总锑的排放限值为100μg·L-1. 2015年, 《城镇污水处理厂污染物排放标准(征求意见稿)》(GB 18918-2002)中规定总锑的排放限值为50 μg·L-1.因此开发经济、高效、稳定的Sb污染防治技术是摆在印染工业健康发展路上的现实选择.
  目前, 废水中的锑污染物主要通过化学沉淀、电化学、吸附、膜分离技术和离子交换等方法得以去除.零价铁具有强还原能力, 其标准电极电位E0(Fe2+/Fe)为-0.440 V, 能够处理多种有毒有害污染物, 常被用于地下水资源修复和废水处理工业.纳米级零价铁(nZVI)粒径小、比表面积大, 在与重金属污染物反应中表现出更高的还原效率及反应活性.活性炭具有无数细小孔隙, 比表面积巨大, 常用作固体吸附材料, 对难降解有机物和重金属离子等具有较高的处理效率.结合纳米零价铁的强还原性、表面效应和活性炭的多孔、比表面大等特性, 制备纳米零价铁/活性炭复合材料用于去除金属锑, 以期达到高效吸附去除锑污染的目的, 为印染行业废水Sb污染治理技术的发展提供新思路.
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