重金属离子废水是对环境及人类危害最为严重的废水,若处理不当重金属会在环境中发生富集作用,然后通过食物链对人体健康造成伤害。到目前为止,重金属废水的处理方法主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法、生物吸附法、隔膜电解法、反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法、离子交换法、电凝聚法等等。
钢渣由于含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、P2O5和游离CaO、MgO等成分,可加工成与活性炭孔径相当的颗粒,平均孔径为52.8A(约5.3nm),密度大,在水中沉降速度快,固液分离处理周期短,具有一定的碱性和吸附能力,对废水中重金属离子既具有化学沉淀作用,又具有吸附作用,因此近年来将钢渣应用于重金属离子废水处理的研究也越来越多。研究证明,这种方法具有一定的实用性,而且为重金属离子废水的治理开辟了一个“以废治废”的新途径。
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钢渣处理含镍废水的研究结果表明[1]:在废水pH值≥3、Ni2+(质量浓度)≤300mg/L,按镍
与钢渣重量比1/15投加钢渣进行处理,接触时间为40min时,镍去除率大于99%,废水经处理后可达排放标准。从钢渣对含铬废水处理的研究获知[2,3]:钢渣对Cr3+有较强的去除作用,对质量浓度在400mg/L以内的含铬废水,按铬/钢渣重量比1/35投加钢渣进行处理,铬去除率达99%以上,处理后的废水达到排放标准。对于Cr3+、Cr6+共存含铬废水,需首先用硫酸亚铁进行还原,而后的处理方法与处理效果Cr3+废水的处理完全相同。该方法对酸度适应范围宽,可直接处理pH值在2.5～12范围内的含铬废水。
二是钢渣经粉碎后粒径和孔径都小,比表面积较大,对金属离子有一定吸附作用,非常有利于金属离子的去除。这个过程通过吸附实验研究得到证实。即在固定钢渣用量的情况下做金属离子的吸附曲线。结果表明,钢渣对金属离子的去除规律基本符合Freundlich吸附等温式。
除此之外,钢渣用于处理含砷废水的技术近年也有报道。砷虽然不是金属,但其化学性质与金属十分接近,因此钢渣对含砷废水的治理效果也十分明显。当废水含砷量为10～200mg/L时,按砷/钢渣1/2 000(质量分数比)投加钢渣,砷去除率可达98%以上。且在pH1.5～9.0时均可进行,但出水偏碱性,需中和后排放。