钨在国民经济、国防以及航空航天工业等领域正获得越来越广泛的应用。随着科技进步及工业发展,钨的需求量逐日增加,但钨冶炼过程所面临的环境问题也越来越突出:三废排放量大,环境污染严重。钨冶炼废水中难处理成分为氨氮,氨氮废水若不经有效处理直接排放会导致水体富营养化等一系列问题;同时,钨矿物原料中的部分杂质砷最终以含氧酸根的型态转入废水中,毒性很大。
研究表明,采用多种方法相结合的工艺处理氨氮废水,既能节约资源减少污染,又可使废水中氨氮达标排放。针对钨冶炼厂废水中含砷,氨氮,且碱度高,成分复杂,废水量大等特点,研究者认为,采用吹脱折点氯化亚铁除砷工艺能深度脱除废水中的氨氮和砷,能耗较低且无二次污染,值得推广。其中,吹脱法利用碱度高的特点降低了碱耗,能够有效降低废水中氨氮浓度,吹脱出的氨气可配制解吸剂,出水进入折点氯化工艺。折点氯化氧化氨氮效率高,氨氮彻底分解,并且低价砷完全氧化成高价砷,提高砷脱除率。产生的余氯通过亚铁除砷工序可完全脱除。整个过程采用石灰调节ph值,能有效脱除废水中磷,硅等杂质。
“吹脱法”是利用氨氮在两相中浓度差异,在碱性条件下用空气吹脱,使nh4 转变为nh3,从废水中转移到气相,从而达到脱除氨氮的目的。据报道,在温度为25°c、ph值为10.5~11,气液比值为2900~3600条件下处理氨氮浓度为1500~2500mg/l的废水,氨氮吹脱效率在95%以上。工业上调节ph值多采用石灰,吹脱塔中易形成碳酸钙水垢而堵塞塔板,用naoh代替可大大减少结垢。吹脱时所需空气量大,动力消耗大,运行成本高。为降低能耗,可采用微波辐射或超声波等方式,不仅能降低动力消耗,同时能提高吹脱效率,缩短吹脱时间。
“折点氯化法”是将足够量的氯气或次氯酸盐加入氨氮废水中,当加入量达到某点时溶液中余氯浓度最低,氨氮被氧化成氮气而脱除。当加入量超过此点时水中余氯浓度上升,此点称为折点,在此状态下的氯化称为折点氯化。废水ph值对反应速率影响较大,一般ph值为6.5~7.5时效果最佳,能将95%~99%的氨氮氧化成氮气。
“亚铁除砷”指采用化学沉淀法除砷,是基于三价铁与五价砷的反应,生成溶度积非常小的砷酸铁,反应过程包括氧化、砷的沉淀反应和絮凝沉降三个方面。据报道,采用“石灰-亚铁盐”工艺处理钨冶炼厂含砷废水,效果较好。对废水进行通氧或加双氧水预处理,加入钙盐初步沉淀砷,然后加入铁盐深度脱砷,砷去除率达95%以上,能够达标排放。磷、硅等杂质能够同时沉淀,且铁盐除砷过程生成氢氧化铁能进一步净化废水。