我国的重金属废水的排放量在逐年升高,重金属主要包括铜、锌、镍、镉、镭、汞等,此类的废水主要有电镀、冶金、煤矿等行业居多。重金属不能被生物降解,只能在生物界的各生物体内转换,最终在人体内的各个器官内累积,当重金属含量达到一定的高度时,将造成生命危险。
从废水中去除镭的方法很多,有二氧化锰吸附法,高锰酸钾活化木屑吸附法,重晶石吸附法,硫酸钡共沉淀法等,可针对具体对象和条件选用。根据酸法堆浸废水的特点,推荐采用硫酸钡共沉淀法。
硫酸钡共沉淀法的原理,是在含有大量SO42-的废水中加入氯化钡,钡离子和硫酸根生成硫酸钡。在这个过程中,尽管Ra2+和SO42-的浓度仍达不到硫酸镭的溶度积(4.25×10-11),但由于镭与钡性质相似,硫酸镭和硫酸钡发生同晶共沉淀,从而使镭可以进入到硫酸钡沉淀的晶格中去,形成Ba(Ra)SO4的沉淀物。
这种沉淀物颗粒很细,难于过滤和沉降,但加入石灰,能加快沉降速度。酸法堆浸废水中硫酸根含量高,又是用石灰中和,恰好能满足硫酸钡共沉淀法的前提和必要条件。诚然要达到理想的除镭效果,还有很多条件要认真控制。影响除镭效果的主要因素有废水中SO42-和Ra2+的含量,Ba2+的加入量,搅拌时间等,尤其重要的一点,就是要保持废水的澄清度,如果废水中悬浮物量高,则除镭效果很差。澄清的废水中加入少量氯化钡就可去除99%以上的镭,但当废水中悬浮物含量高时,除镭效率就会明显降低。试验表明,如果废水中悬浮物含量达100g∕L,当加入的氯化钡量相当于澄清废水中加入量的100倍时,除镭效率才达到95%。需要强调的是,在处理铀矿酸法堆浸废水时,必须在石灰中和之前,先加入氯化如果先加石灰中和,后加氯化钡除镭,则效果很差。
除镭的效果与氯化钡加入量,以及废水中SO42-和Ra的含量的关系如表3。由表3可知,当硫酸根加入量固定时,随氯化钡加入量的增加,废水中镭的除去率增加;当氯化钡用量固定时,随废水中硫酸根浓度的增加,废水中镭的除去率也增加;但是,除了考虑钡离子和硫酸根的浓度外,还要考虑这两者的比例,序号12试验中加入的钡离子量最多,其除镭效果反而差,主要原因是硫酸根与钡的比例不恰当。
这些污水的处理过程中,第一步基本都是磁分离处理,即先要去除污水中的大分子颗粒和杂质,目的就是为了让药剂跟污水中的镭更好的反应,我公司采用的预处理设备为自行研制生产的多功能电镀污水处理器,处理速度快,成本低,自动化程度高