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冶炼废水中铊处理氧化-沉淀法
铊具有肯定的化学活动性，环境介质中铊的分布最初均来源于含铊矿产。目前，随着矿产开采和矿石冶炼的快速进展，铊已经释放出来，参加到表生环境循环中。铊为剧烈的神经毒物，且其毒性高于铅和汞，吸入、口服可引起急性中毒，消失恶心、呕吐、腹部绞痛、厌食等症状，严峻者可发生中毒性脑病等。当今，冶炼行业产生的含铊废水的直接排放正严峻威逼着人类健康。因此，铊的污染掌握尤其是冶炼行业中含铊废水的处理已刻不容缓。1、含铊废水的处理技术目前，含铊废水的处理技术主要包括以下几种[1]：1）化学沉淀法。此法主要通过氧化—沉淀的方法，实现铊的去除。化学沉淀法应用价值高，成本低，原料来源广泛，但该种方法处理深度不抱负，会增加出水盐度，造成二次污染。2）离子交换法。铊的处理讨论主要以离子交换树脂为主，具有操作简洁、选择性好、不易产生二次污染等优点，但存在离子交换剂易达到饱和吸附容量，再生操作繁琐等缺点。3）生物处理法。生物处理法主要利用微生物的新陈代谢作用，将污染物进行分解、转化而得以去除。此法具有成本低廉、处理效果好和生物可持续性等优点，但大量繁殖生物菌种，是否会造成二次破坏，尚无定论。2、氧化-沉淀法处理含铊废水的讨论化学沉淀法具有原料低廉、操作简洁、效果明显的优点，且能够对其他重金属元素如Zn、Cu等也具有肯定的去除效果，因此，本文主要通过氧化—沉淀法进行除铊试验。2.1氧化-沉淀法分析铊（Ⅰ）（/Ⅲ）分布含量在自然界中，铊多赋存于硫化矿中。铊有两个化学价态，正一价（Ⅰ）和正三价（Ⅲ）。从环境化学的角度分析，铊（Ⅰ）能够以离子态稳定存在，铊（Ⅲ）多以化合物的形式存在，铊（Ⅲ）不稳定，在肯定的条件下可以被还原为铊（Ⅰ），或者进行沉积和富集。从生物毒性的角度分析，铊化合物有较大毒性，且铊（Ⅲ）盐对动植物的毒害作用是铊（Ⅰ）盐的数千倍[2]。2.2氧化-沉淀法处理含铊废水的原理和方法如前所述，处理含铊废水对铊的价态分析至关重要。为此，考虑到铊（Ⅰ）和铊（Ⅲ）的环境化学属性不同，本讨论选用过氧化氢和硫酸铁作为氧化剂和沉淀剂助剂来处理含铊废水，其原理和方法如图1所示。3、氧化-沉淀法处理含铊废水试验3.1供试废水废水由某铅锌冶炼厂供应的经过滤除杂的酸性废水。其中，pH值为2，ρ（Tl）为77.6mg/L，总铊含量相对稳定，溶解态总w（Tl）占99%。3.2试验试剂与仪器本试验用的主要试剂有：铊储备液，100mg/L；硝酸（1+1）；20%氢氧化钠溶液；二次蒸馏水；30%过氧化氢；硫酸铁，分析纯；工业级石灰等。本试验用的主要仪器有：酸度计，pHB-3；电子天平，BT124S；火焰原子汲取分光光度计，TAS-990；电热恒温鼓风干燥箱，DHG-9053A；超声波清洗仪，SK2200H；恒温磁力搅拌器，81-2。3.3氧化-沉淀法分析冶炼废水中铊的价态分布在铊污染处理的试验中，通过氧化—沉淀的方法可以分析总铊含量，又可分析铊（Ⅲ），以试验中测得总铊量减去铊（Ⅲ）量即为铊（Ⅰ）量。由于原始废水的总铊含量和盐度较高，为了利于沉淀富集回收，同时为了消退基体干扰等因素，在详细试验中，将废水稀释至约1mg/L。1）富集回收试验。取浓度约为1mg/L的冶炼废水，处理后取沉渣，在烘箱内低温40℃烘干。再将残渣全部溶解，用去离子水定容至10mL容量瓶，过滤后测定铊浓度。试验结果表明：总铊测定值与总铊试验值的回收率为97.2%~104%；铊（Ⅲ）测定值与铊（Ⅲ）试验值的回收率为94.4%~106%。2）冶炼废水中铊的价态分析。取4份冶炼废水样分别取200mL，分别测定冶炼废水中铊的价态分布。试验结果显示，该冶炼废水总铊回收率为95.9%~104%，方法牢靠；铊（Ⅲ）和铊（Ⅰ）具有肯定分布规律，分析结果中铊（Ⅲ）所占比例为26.8%~31.7%，铊（Ⅰ）68.3%~73.2%。3.4氧化-沉淀法处理含铊冶炼废水的讨论量取肯定体积（20~500mL）的冶炼废水（体积质量为5.00mg/L），按试验要求分别先后向废水中加入过氧化氢和硫酸铁，持续电磁搅拌30min，静置沉淀1h，取上清液分析，用火焰原子汲取分光光度计测定铊浓度，计算铊去除率。3.4.1铊去除率与pH值变化的关系取若干等份冶炼废水，讨论铊（Ⅰ）量随pH值的变化关系，结果如图2所示。分析结果显示，随着pH值的不断上升，Tl的去除率不断上升。当废水pH在6~9之间时，Tl的去除率上升较快；当废水pH在9~11之间时，Tl的去除率大于95%，且上升变化不大。为此，采纳氧化-沉淀法处理含铊冶炼废水时，pH值应大于或等于9。3.4.2氧化剂的选择和用量对铊去除率的影响在25℃，以氢电极为标准电极计算得标准电极电势。结果显示，溴水、过氧化氢、低价锰及其锰氧化物等