鉈，作為一種劇毒重金屬，對生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成了嚴重威脅。特別是在鉛冶煉工業(yè)中，鉈作為雜質(zhì)存在于礦石之中，并在煙氣凈化過程中富集于廢水中，形成了所謂的“污酸”。
這類廢水占冶煉廠廢水總量的20%至30%，由于原料含量高及稀酸多次循環(huán)使用，導(dǎo)致污酸中的鉈濃度相對較高。
含鉈廢水來源與特性
含鉈廢水的主要來源是鉛冶煉過程的煙氣凈化階段。在高溫下，鉈化合物如Tl2S3、Tl2S、TlCl揮發(fā)并聚集在煙塵中，最終進入煙氣凈化廢水。
這些廢水中含有的鉈主要呈現(xiàn)為Tl+和Tl3+兩種價態(tài)，其中Tl+的濃度超過Tl3+，總鉈濃度介于0.0005到10mg/L之間。
由于鉈具有極高的毒性，即使是極低濃度的暴露也可能導(dǎo)致嚴重的健康問題，包括神經(jīng)系統(tǒng)損傷、消化系統(tǒng)疾病、肌肉萎縮，甚至死亡。
因此，嚴格控制和有效處理含鉈廢水對于保護環(huán)境和公共健康至關(guān)重要。
鉛冶煉廠含鉈廢水傳統(tǒng)處理工藝
目前，投入工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用較為廣泛的含鉈廢水處理方法主要有氧化法和沉淀法等。
以某鉛冶煉廠為例，具體水質(zhì)成分如下，實際會削減水量，但鉈濃度與酸度會增加，總金屬污染物變化不大。其污酸處理含鉈廢水采用的是傳統(tǒng)氧化沉淀和壓濾。
首先加入高錳酸鉀氧化，將 Tl+ 氧化成 Tl3+，并將廢水中的部分亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子 ：經(jīng)氧化處理后，將廢水 pH 值調(diào)節(jié)至 7
左右，使部分 Tl3+發(fā)生水解沉淀。再向廢水中加入硫化鈉，使部分 Tl+ 以 Tl2S 沉淀形式脫除，最后廢水調(diào)節(jié) pH值至 9 左右，同時使部分
Tl3+進一步水解沉淀，達到脫除鉈的目的。經(jīng)絮凝沉降過濾后，部分 Tl+、Tl3+最終以沉淀的形式進入壓濾渣而脫除。
由于三價 Tl 氫氧化物的溶度積比一價 Tl 低得多，當廢水中的低價鉈被氧化成高價鉈時，很容易生成化學(xué)沉淀。
經(jīng)氧化后的高價鉈通過投加氫氧根、硫化物等能與鉈反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀物進入固相，從而降低廢水中鉈濃度。
此方法雖然能有效去除水中，但是由于受鉈沉淀物溶度積的限制，廢水中的鉈達到一定濃度后，再投人藥劑量，則去除效果不明顯，且使投入成本大大增加，因此化學(xué)沉淀法需與其它適合深度處理的方法配合使用，藥劑使用量大，產(chǎn)生的含鉈污泥較多，處理成本偏高。
科海思創(chuàng)新解決方案
針對該鉛冶煉廠現(xiàn)有工藝存在的問題，科海思積極尋求解決方案，通過深入研究和技術(shù)創(chuàng)新，對其進行改進和優(yōu)化，結(jié)合離子交換樹脂技術(shù)，實現(xiàn)了高濃度鉈的回收和樹脂的再生與重復(fù)利用，從而達到污泥減量的目的。
首先，該工藝保留了傳統(tǒng)的氧化法處理工藝。通過加入高錳酸鉀，將廢水中的Tl+氧化成Tl3+，并將部分亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子。這一步驟改變了鉈在水中的存在價態(tài)，為后續(xù)處理奠定了基礎(chǔ)。
接著，工藝中引入了RCX-5143離子交換樹脂。經(jīng)過簡單氧化后，未被完全水解沉淀的TI3+與廢水中的Cl形成配合陰離子，在離子交換柱中發(fā)生離子交換而脫除。最后，通過還原劑Na2SO3將樹脂洗脫，使樹脂恢復(fù)交換容量。這一過程主要是通過將鉈(Ⅲ)還原成鉈(Ⅰ)，由于樹脂對鉈(Ⅰ)不吸附，從而洗脫下來，實現(xiàn)高濃度鉈的回收。
相較于傳統(tǒng)工藝，科海思鉛冶煉廠的污酸處理含鉈污泥減量化改進工藝具有諸多優(yōu)勢。首先，該工藝提高了鉈的脫除效率，降低了試劑消耗。其次，操作簡便、投資少、成本可控。此外，處理水一次性合格率高，避免了處理水不達標返回處理造成的污泥壓濾成本增加。最重要的是，樹脂可以通過Na2SO3的還原再生重復(fù)利用，延長了設(shè)備使用壽命。
關(guān)于Tulsime? RCX-5143樹脂
Tulsime? RCX-5143
是一種耐用的宏觀多孔弱堿陰離子交換樹脂，其結(jié)構(gòu)設(shè)計獨特，通過復(fù)雜胺基與苯乙烯二乙烯基苯共聚物基質(zhì)相連。該樹脂以游離堿形態(tài)供應(yīng)，特別適用于從工藝物流中去除在酸性pH值條件下的鉈等重金屬。
Tulsime? RCX-5143 在苛性蘇打再生方面展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性。產(chǎn)品的優(yōu)勢如下：
RCX-5143 能在苛性蘇打再生過程中保持很好穩(wěn)定的性能。
作為一種極其耐用的宏觀多孔弱堿陰離子交換樹脂，RCX-5143 在去除工藝物流中的重金屬方面表現(xiàn)優(yōu)異。
該樹脂非常適用于從工藝物流中清除處于酸性pH環(huán)境下的重金屬，從而保障工藝質(zhì)量。
科海思鉛冶煉廠污酸含鉈廢水處理改進工藝的成功應(yīng)用，不僅為解決含鉈酸性廢水的處理難題提供了一種有效的解決方案，而且顯著降低了環(huán)境污染風險，保障了人民健康安全，并為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益。這一成果體現(xiàn)了科海思在環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)實力和創(chuàng)新能力。
未來，科海思將繼續(xù)致力于環(huán)保技術(shù)革新，進一步加大研發(fā)投入，不斷探索和開拓新的技術(shù)路徑，優(yōu)化現(xiàn)有工藝，積極推廣使用更高效、更環(huán)保的水處理技術(shù)，通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化，推動工業(yè)生產(chǎn)向更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。
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