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4 SCR废催化剂回收生产中对重金属污染物的处理工艺

4.1 各种重金属污染物的处理技术

4.1.1 砷化合物的处理技术

砷化合物的常规处理方法包括以下几类：

(1)化学沉淀法

砷能够与许多金属离子形成难溶化合物，例如砷酸根或亚砷酸根与钙、三价铁、三价铝等离子均可形成难溶盐，经过滤后即可除去液相中的砷。由于亚砷酸盐的溶解度一般都比砷酸盐高很多，不利于沉淀反应的进行，因此在许多实际设计中都需要先将三价砷氧化为五价，最常用的氧化剂是氯，也可用活性炭做催化剂利用空气氧化。沉淀剂的种类很多，最常用的是钙盐、铁盐、镁盐、铝盐、硫化物等。

(2)共沉淀法

工业废水中的砷可通过与重金属的共沉淀而被除去。共沉淀有两种作用，一是可溶性离子被大量沉淀固体所吸附，二是微粒被大量沉淀固体所凝聚或网捕。共沉淀可使砷减少约90%。可用于共沉淀的物质包括氯化铁、氢氧化钙、硫化钠和铝。

(3)生化法

近年来，生化法处理含砷废水的研究已取得了进展，实验证明活性污泥法对As(Ⅴ)的去除甚为迅速。在0.5h内约可去除80%，即砷与污泥短时间接触后就可被大量去除，在1~2h逐渐达到平衡状态，之后的去除量增加较少，原因在于活性污泥对金属的吸附分为表面吸附和通过高度专一性的微量输送系统进入细胞内吸收两部分。表面吸附主要是细胞外的多聚物、细胞壁上的离子基因(磷酸根、羟基等)对金属的吸附，其特点是快速、可逆，与能量代谢无关，细胞内吸收要通过离子和细胞表面的透膜酶、水解酶相结合实现，所以其速度较慢。

(4)吸附法

可用于废水除砷的吸附剂有很多，如活性炭、沸石、磺化煤、生产氧化铝的废料赤泥等。沸石在国内资源丰富，用作砷吸附剂的沸石应先经过碱处理，这样可大大提高其对砷的吸附力。用氢氧化钙与膨润土反应生成的硅酸钙和钙膨润土产物，价格低廉，处理工艺简单，除砷率可达99.9%。赤泥是生产氧化铝的废料，其组分是铁、铝、钛等元素，经硫酸或盐酸处理后制成的氢氧化物，经冷冻制成粒径为1~5mm的吸附剂，可用于吸附砷。

(5)离子交换法

离子交换法适用于需处理量不大、砷离子含量较低、组成单纯、有较高回收价值的废水。树脂类型以OH型为佳，废水处理前应先将pH调整到7左右，铁型和钼型阳离子树脂也可去除废水中的砷离子。

(6)离子浮选法

表面活性物质在气液交界处对砷有一定的吸附能力，利用这一性质除去水中砷的方法称为离子浮选法。在含砷废水中加入具有与其相反电荷的捕收剂，生成水溶性的配合物或不溶性的沉淀物，使其附在气泡上并浮至水面作为浮渣进行回收。英国通过絮凝剂泡沫浮选法，选用氢氧化铁做絮凝剂，用十二烷基磺酸钠做捕收剂，可将砷消除至0.5mg/L以下。

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