水体突发铍污染应急处理试验研究

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铍在《污水综合排放标准》中被列为一类污染物,在《生活饮用水卫生标准》中排放限值为0.002mg/L,对人体具有剧毒性。水体突发铍污染事件一般由可溶于水的铍化合物所致,主要来源于煤矿燃烧和其他使用铍的工业违规排放,一旦发生,将对生态环境、人群健康产生重大影响。常规无机混凝剂如铝盐和铁盐、无机高分子混凝剂如聚铝和聚铁、有高比表面积的不溶性固体吸附材料如活性炭和硅藻土等都是可用于去除水中Be2+的备选材料。本论文以Be2+为研究对象,系统考察氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、蒙脱土粉、活性炭粉、高岭沸石粉及硅藻土粉等对水体铍污染应急处理的效果,筛选出不同工艺下的水体突发铍污染应急处理材料的品种、用量及工艺参数,并研究不同组合工艺下的最佳工艺参数及含铍絮体、含铍吸附材料的稳定性。单独采用混凝沉淀工艺及吸附工艺处理含铍废水时,聚合氯化铝及蒙脱土粉对Be2+的去除效果最好。考察不同因素如pH值、处理材料投加量、反应时间、温度对去除效果的影响试验得pH值对混凝或吸附除铍影响最大,反应温度对吸附除铍影响最小。综合考虑经济成本及处理效果,聚合硫酸铝是混凝除铍最佳药剂,高岭沸石粉是吸附除铍最佳材料。常温状态下(25℃),处理0.50mg/L含铍废水,调节溶液初始pH为8,投加0.15g/L的聚合硫酸铝,反应6min,调节出水pH为7,静置沉降10min,对Be2+的去除率为98.01%;常温状态下(25℃),处理0.50mg/L含铍废水,调节溶液初始pH为8,投加2g/L的高岭沸石粉,在10min时对Be2+的去除率达92.36%。含铍聚合硫酸铝絮体及含铍高岭沸石粉稳定性受pH影响大,受扰动工况影响小。虽然单一的混凝及吸附工艺对铍离子的去除有显著的效果,但是出水Be2+浓度仍未达到污水综合排放标准。使用单一工艺中最佳材料聚合硫酸铝及高岭沸石粉的二次混凝工艺、先混凝后吸附工艺、先吸附后混凝工艺、同步混凝吸附工艺均提高了Be2+的去除率。其中先吸附后混凝工艺对Be2+的去除效果最好,常温状态下(25℃),处理0.50mg/L含铍废水,先投加2g/L高岭沸石粉,在最佳反应条件下进行吸附处理后,取上清液投加0.075g/L聚合硫酸铝,在最佳反应条件下进行混凝处理后剩余Be2+浓度为0.0044mg/L,达《污水综合排放标准》,可作为水体突发铍污染应急处理工艺。
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