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              江蘇銘盛環境

              含砷工業廢水處理技術 哪家強?

              文章出處:未知發表時間:2021-12-16 14:35:21


               

              圖片6 

               

                0前言

               

                頁巖氣是一種新型的低碳、清潔以及高儲量的十分規自然氣資源,具有產量高、消費周期長等優點,已成為全球能源范疇以及油氣資源勘探開發的焦點。但對頁巖氣資源大量的開發,也形成了溫室氣體排放、輻射、空氣污染、以及采出水污染等多種環境問題。其中,采出水對水環境帶來的污染問題日趨嚴重,惹起了各方面的普遍關注。目前,頁巖氣開采的主要方式為水力壓裂技術,該技術是應用高壓將大量的淡水、化學藥劑以及沙子的混合物注入地層,進而對頁巖層實行液壓破碎,以將其中的自然氣資源釋放出來。

               

                頁巖氣開采過程中產生的廢水主要來自于壓裂液、返排水以及產出水,其成分復雜,包含了懸浮有機物、油脂、自然放射性物質、重金屬、酚類、酮類等多種污染物E。水力壓裂技術產生的廢水含鹽量較高,溶解性總固體(TDS)含量普通為10000-300000mg/L,且含有重金屬As。頁巖氣開采過程中產生的廢水中含有重金屬As,As是一種具有高毒性的類金屬元素,水體中As含量超標將會對人體和環境形成嚴重危害。若不對該廢水實行妥當處置,將會對環境形成宏大影響。

               

                目前,含As廢水的主要處置技術有混凝法、沉淀法、離子交流法、膜別離法、吸附法以及生物法。近年來,有諸多研討學者應用重金屬捕集劑對廢水中的重金屬實行有效去除。胡運俊等人問經過制備不同的重金屬捕集劑,對水中微量Hg(II)去除實行了討論研討;劉志勤等人網制備了一種重金屬捕集劑,對重金屬Cu2+Ni2+有很好的去除效果;Navarro等合成了一種重金屬捕集劑,在廢水中非過渡金屬離子濃度較高的條件下,對廢水中Cu2+、Ni2+、CO2+、Pb2+Zn2+仍具有較好的去除才能;Matlock等人合成的一種重金屬捕集劑處置含汞、鉛廢水,去除率都在99%以上。重金屬捕集劑能夠和重金屬離子實行絡合以產生難溶于水且穩定的螯合物呦。重金屬捕集劑處置效果不受pH值以及共存離子的影響,而吸附法具有本錢低、效果好以及回收應用率高等優點,近年來得到了普遍的應用。目前,關于高COD、高含鹽量的頁巖氣采出含As廢水處置尚無報道,因而本研討采取捕集別離+深度吸附復合工藝,對頁巖氣采出含As廢水中的As實行有效去除,處置后的出水契合GB3838-2002《地表水環境質量規范》HI類水質規范。

               

                1 實驗資料與辦法

               

                1.1資料

               

                1.1.1主要試劑

               

                聚丙烯酰胺(PAM)為市售廢品,重金屬捕集劑MRT-M12與重金屬吸附資料均為實驗室按比例制備。

               

                1.1.2主要儀器

               

                多頭測速磁力攪拌器(HJ-6B,金壇市盛威實驗儀器廠)、爬動泵(BT600S,上海重逢科學儀器有限公司)、便攜式pH測定儀(FB10,杭州艾普儀器設備有限公司)、便攜式TDS測定儀(DDBJ-350,上海精細儀器儀表有限公司)。

               

                1.1.3水樣

               

                實驗水樣來自于四川某氣田頁巖氣開采作業排出廢液。

               

                1.2實驗與剖析辦法

               

                1.2.1實驗辦法As捕集過程。

               

                取1LAs水樣置于多頭磁力攪拌器中,調理轉速為550r/min,參加一定量10%重金屬捕集劑溶液,反響30min后,再分別參加2%PAM溶液,攪拌反響5min后,靜置15min,取上清液過濾后測定水質pH值與COD、TDS、SSAs的含量。

               

                深度吸附反響。參加一定量吸附劑,將將最佳As捕集劑投加量下的反響后濾液應用爬動泵從一級吸附柱底部通入,爬動泵的流量為10bv/h,分別測定一級出水、二級出水pH值與COD、TDS、SSAs的含量。頁巖氣采出含As工業廢水處工藝流程見圖1。

               

              圖片28 

                1.2.2剖析辦法

               

                實驗過程中pH值、COD、TDS、SS以及As的剖析檢測辦法見表1。

               

              圖片29 

                2 實驗結果與討論

               

                2.1低濃度含As廢水As去除效果研討

               

                2.1.1MRT-M12投加量的影響

               

                將原水水質條件pH7.25、COD濃度為976.82mg/L、TDS濃度為19.44g/L、SS濃度為171mg/L、As濃度為0.55mg/L1L廢水分別參加編號為1#、2#、3#、4#的反響器中,再分別參加10%MRT-M12捕集劑1、4、8、12mL,反響30min后,再各參加1mL2%PAM溶液,攪拌反響5min后,靜置15min,測定上清液的pH值以及COD、SS、TDSAs的含量,并計算其去除率,結果見圖2。

               

              圖片30 

                由圖2可知,不同投加量下溶液的pH值變化不大,均在7左右。當MRT-M12投加量從0.1g/L上升到1.2g/L時,COD、SS以及TDS的去除率簡直沒有變化,COD的去除率均大于30%,SS的去除率均大于94%,關于TDS,簡直沒有去除效果。闡明MRT-M12關于SS的去除具有較好的效果,但是MRT-M12投加量含質變化對COD、SS以及TDS的去除簡直沒有影響。As的去除率隨著MRT-M12投加量的增加而增加,當投加量從0.1g/L上升到1.2g/L時,As的去除率從61.8%升高至80%,但當MRT-M12投加量大于0.8g/L時,關于As的去除率沒有明顯增加,趨于平緩趨向。為思索工程應用中經濟本錢的問題,本實驗關于低濃度含神廢水的處置選擇0.8g/L作為最佳投加量來實行實驗。

               

                2.1.2深度吸附工藝的影響

               

                將1LMRT-M12最佳投加量下實行As捕集反響過后的溶液連續經過一級和二級吸附柱,然后分別對一級和二級出水中的pH值以及COD、SS、TDSAs含量實行測定,結果見表2。

               

              圖片31 

                由表2能夠看出,當1號原水與2號原水分別經過一級和二級過柱后,As含量均未被檢出,闡明進一步的深度吸附過程對重金屬As能夠到達100%去除。但深度吸附關于TDS、SS簡直沒有去除效果,且一級、二級出水pH值均有所升高。

               

                2.2高濃度含砷廢水去除效果研討

               

                2.2.1MRT-M12投加量的影響

               

                將原水水質條件pH值為7.20、COD濃度為981.72mg/L、TDS濃度為19.57g/L、SS濃度為195mg/L、As濃度為4.53mg/L1L廢水分別參加編號為1#、2#、3#、4#反響器中,再分別參加10%MRT-M12捕集劑1、4、8、12mL,反響30min后,再各參加1mL2%PAM溶液,攪拌反響5min后,靜置15min,測定上清液pH值以及COD、SS、TDSAs的含量,并計算其去除率,結果見圖3。

               

              圖片32 

                由圖3能夠看出,在不同MRT-M12投加量下,高濃度的含As廢水中COD、SS以及TDS的去除率同低濃度含As廢水處置結果簡直分歧,變化甚微。高濃度的含As廢水中As的去除率同樣隨著MRT-M12投加量的增加而增加,當投加量從0.1g/L上升到1.2g/L時,As的去除率從51.9%增加至97.8%,但當MRT-M12投加量大于0.8g/L時,As的去除率增加趨向變緩,同低濃度含砷廢水處置結果分歧。為思索工程應用中經濟本錢的問題,本實驗對高濃度含砷廢水的處置選擇0.8g/L作為最佳投加量來實行實驗。又由于捕集劑MRT-M12As構成的沉淀質量較輕,難以實行自然沉降,所以需求應用高分子絮凝劑PAM的吸附架橋作用,使得質量較小的沉淀物絮凝產生比擬大的礬花,進而經過別離去除,以進步As的去除效果。研討標明,絮凝劑PAM的參加主要起絮凝作用,關于重金屬的去除效果微小。絮凝效果比照見圖4。

               

              圖片33 

                2.2.2深度吸附工藝的影響

               

                將1LMRT-M12最佳投加量下實行As捕集反響過后的溶液連續經過一級和二級吸附柱,然后分別對一級和二級出水中的pH值以及COD、SS、TDSAs含量實行測定,并計算其去除率,結果見表3。原水與最終出水比擬見圖5

               

              圖片34 

              圖片35 

                從圖5能夠看出,最終的出水水質明澈透明,較原水在色度上有很大改善。

               

                依據表3顯現,經過一級和二級過柱柱后深度吸附的1號原水與2號原水,As含量均未被檢出,標明深度吸附過程能夠將重金屬As完整去除。同低濃度含As廢水處置效果分歧,深度吸附關于高濃度含As廢水的TDS、SS簡直也無去除效果,且一級、二級出水pH值也都有所上升。

               

                3 結論與倡議

               

                本研討采用捕集別離+深度吸附復合工藝對頁巖氣采出的低濃度與高濃度含As廢水實行了處置。在捕集別離過程中,重金屬As捕集劑的最佳投加量為0.8g/L,且對低濃度的含As廢水的COD、SS、TDSAs的最大去除率分別為33.5%、95.3%、0.36%80%,對高濃度的含As廢水的COD、SS、TDSAs的最大去除率為34.9%、96.4%、0.97%97.8%。經過深度吸附的低濃度和高濃度含As廢水中的COD、SS、TDS去除率變化不大,但重金屬As含量未被檢出,As排放可以到達GB3838-2002《地表水環境質量規范》HI類水質規范。進一步為實踐工程中頁巖氣采出含廢水處置提供技術支撐。

               


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