一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法技术

本发明专利技术公开一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法，属于重金属污染治理技术领域。本发明专利技术将H

【技术实现步骤摘要】
一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法
本专利技术涉及一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法，属于重金属污染治理

技术介绍
砷能形成高毒类化合物，砷可由呼吸道、皮肤和消化道被人体吸收，会引起神经衰弱综合征，多发性神经病和皮肤粘膜病变等，砷的无机化合物可引起肺癌和皮肤癌。对含砷废水进行处理后，砷等有害物质大多转移到污泥中，因此，对含砷污泥的安全处理与处置研究，有重要的现实意义。目前含砷污泥的处理方法有湿法处理、火法处理和固化处理等多种方法。湿法处理能耗低、污染低、效率高，但操作步骤繁琐；火法处理工艺简单，生产稳定效率高，但会产生二次污染。所以含砷污泥最常使用的方法是固化。固化方法中常采用硅酸盐水泥法，但是此法成本较高，不利于企业大规模使用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法，利用改性煤渣粉实现去除高砷污酸中的砷以及克服溶液中多种离子的干扰达到除砷效果，减少前期投入成本，避免二次污染，具体步骤如下：(1)将H2O2溶液加入到高砷污酸中，在温度为80～82℃、搅拌条件下反应4～5h得到溶液A；(2)将蜂窝煤渣粉与NaOH加入到去离子水中得到溶液B，搅拌反应2～3h，固液分离得到改性煤渣和滤液，改性煤渣进行烘干处理得到改性煤渣粉；(3)将步骤(2)制备得到的改性煤渣粉加入到步骤(1)得到的溶液A中，震荡反应10～24h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物干燥后堆存处理，滤液进行深度除砷处理。优选的，本专利技术步骤(1)H2O2溶液的质量百分比浓度为30％，H2O2溶液与高砷污酸体积比为1:4～6，高砷污酸中砷浓度为3000.0～7000.0mg/L。优选的，本专利技术步骤(2)蜂窝煤渣粉的粒径为200～300目。优选的，本专利技术步骤(2)所述溶液B中蜂窝煤渣粉的加入量为0.1～0.2g/ml，NaOH的质量百分比浓度为96％，NaOH的加入量为：0.01～0.03g/ml。优选的，本专利技术步骤(2)中烘干时间未12h。优选的，本专利技术步骤(3)中改性煤渣粉与溶液A的固液比g:mL为(12～24):100。优选的，本专利技术步骤(3)中震荡反应的温度为25℃。改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的原理：改性煤渣粉加入氧化过的污酸过程中，蜂窝煤渣粉中的Al和As发生沉砷反应，沉淀物中含有AlAsO4·2H2O并与蜂窝煤渣粉中的其它碱金属元素形成络合沉淀物，使其沉淀物具有致密结构，并且结晶度高，将砷离子锁定在络合沉淀物中，降低砷迁移能力和浸出毒性，起到稳定有害污染物的作用。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术利用改性煤渣粉实现去除高砷污酸中的砷以及克服溶液中多种离子的干扰达到除砷效果，减少前期投入成本，避免二次污染；并实现以废治废的目的。(2)本专利技术利用煤渣粉中碱性化合物含量高且具有大孔径的形貌特征，含有AlAsO4·2H2O的沉淀物与蜂窝煤渣粉中的其它碱金属元素形成络合沉淀物，使其沉淀物具有致密结构，将砷离子锁定在络合沉淀物中，增强含砷化合物的稳定性。(3)本专利技术所述方法利用蜂窝煤渣进行除砷大大降低含砷污酸的砷离子浓度，而碱改性之后的煤渣还可以大大降低废水的酸度，对下一步排放有更好的处理意义。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。本专利技术实施例污酸来自中国西南某冶炼厂，为烟气制酸环节洗水得到的废水，酸性较强，在洗气过程中烟气中的金属元素，非金属元素及重金属元素不断累积进入到污酸中，污酸中含有多种金属元素如Cu、Zn、Al等，非金属元素如Cl、F、S、C等，重金属元素如As、Pb、Cd等，砷是污酸中含量最高的重金属元素，通过ICP元素检测，污酸中的元素含量如表1所示，蜂窝煤渣粉的成分见表2，蜂窝煤渣中含量最多的为SiO2，并含有27.52％的Al2O3和10.97％的CaO；表1污酸成分(mg·L-1)表2蜂窝煤渣的成分实施例1一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法，具体步骤如下：(1)将H2O2溶液加入到高砷污酸中，在温度为80℃、搅拌速率为180r/min条件下反应4h得到溶液A；其中H2O2溶液的浓度为30％，H2O2溶液与高砷污酸的体积比为1:4～6；(2)将50g蜂窝煤渣粉与10gNaOH加入到500ml去离子水中得到溶液B，在温度为25℃下搅拌反应2～3h，固液分离得到改性煤渣和滤液，改性煤渣进行12h烘干处理。(3)将制备得到的改性煤渣粉加入到步骤(1)的50ml溶液A中，在温度为25℃的恒温振荡器中以180r/min的震荡速度震荡24h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物干燥后堆存处理，滤液进行深度除砷处理。滤液稀释后用ICP进行剩余砷浓度测量，含砷固态物置于温度为60℃下干燥12h，进行SEM、EDS分析；其中蜂窝煤渣粉的粒径为200～300目，改性煤渣粉的加入量依次为2g、4g、6g、8g、10g、12g。表3不同改性煤渣粉用量条件下剩余溶液含砷量及砷脱除率从表3可知，随着改性煤渣投放量的增加，溶液中的砷含量下降，除砷率逐步上升，且随蜂窝煤渣加入量的升高，除砷率的上升趋势渐渐放缓，尤其在蜂窝煤渣的投加量在8g和10g之间，剩余溶液的砷含量与砷的去除率变化不大，在改性煤渣加入量为8g时，剩余溶液的砷含量为348.6mg/L，砷的去除率达到了94.19％(原液砷含量为6g/L)，在蜂窝煤渣投加量为10g时，剩余溶液的砷含量为140.3mg/L，砷的去除率达到了97.66％。实施例2一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法，具体步骤如下：(1)将H2O2溶液加入到高砷污酸中，在温度为81℃、搅拌速率为180r/min条件下反应4.5h得到溶液A；其中过氧化氢溶液的浓度为30％，过氧化氢溶液与高砷污酸的体积比为1:5；(2)将50g蜂窝煤渣粉与10gNaOH加入到500ml去离子水中得到溶液B，在温度为25℃下搅拌反应2～3h，固液分离得到改性煤渣和滤液，改性煤渣进行12h烘干处理。(3)将制备得到的8g改性煤渣粉加入到步骤(1)的50ml溶液A中，在温度为25℃的恒温振荡器中以180r/min的震荡速度震荡反应，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物干燥后堆存处理，滤液进行深度除砷处理；滤液稀释后用ICP进行剩余砷浓度测量，含砷固态物置于温度为60℃下干燥12h，进行SEM、EDS分析；其中改性煤渣粉的粒径为200～300目，震荡反应的时间依次为2h、4h、6h、12h、18h、24h。表4不同反应时间下剩余溶液含砷量及砷脱除率从表4中可知，随着反应时间的增加，剩余溶液的砷含量逐渐下降，除砷率逐渐上升，且在反应时间小于12h时，上升幅度较大，曲线较为抖直，当反应时间大于12h后，曲线上升得比较平缓，因为在短时间内改性煤渣主要通过吸附作用来达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法，其特征在于，具体步骤如下：/n(1)将H

【技术特征摘要】
1.一种改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将H2O2溶液加入到高砷污酸中，在温度为80～82℃、搅拌条件下反应4～5h得到溶液A；
(2)将蜂窝煤渣粉与NaOH加入到去离子水中得到溶液B，搅拌反应2～3h，固液分离得到改性煤渣和滤液，改性煤渣进行烘干处理得到改性煤渣粉；
(3)将步骤(2)制备得到的改性煤渣粉加入到步骤(1)得到的溶液A中，震荡反应10～24h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物干燥后堆存处理，滤液进行深度除砷处理。


2.根据权利要求1所述改性煤渣吸附剂处理高砷污酸的方法，其特征在于：步骤(1)H2O2溶液的质量百分比浓度为30％，H2O2溶液与高砷污酸体积比为1:4～6，高砷污酸中砷浓度为3000.0～7000.0mg/L。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁先进，杨妮娜，段孝旭，闫桂枝，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53