一、试验目的
江苏苏州某环境工程公司含砷废水，拟采用树脂进行除砷，要求处理后的废水中砷含量降低至0.05 mg/L以下。根据废水成分分析和处理要求，采用ZG S 820树脂进行应用试验，观察树脂的除砷效果、饱和吸附容量和洗脱效果，为后续实际工业应用提供数据支撑。
二、试验条件
1、试验废水情况，江苏苏州某环境工程公司提供含砷废水。
|
含砷废水 |
As（mg/L） |
TDS(mg/L) |
pH |
|
稀释10000倍 |
0.561 |
4300 |
6.57 |
|
稀释1000倍 |
5.07 |
5000 |
6.88 |
|
稀释100倍 |
50.75 |
4700 |
6.89 |
2、树脂交换柱，Ф20×200mm。
3、砷浓度检测，电感耦合等离子发射光谱仪ICP-OES。
三、试验方法
1、分别量取60ml除砷树脂装填到玻璃交换柱中，树脂层内无气泡，树脂层上保持5cm高水垫层。
2、用4BV4%氢氧化钠溶液以2BV/h的流速通过树脂层转型，再用纯水淋洗到pH8~9，此时树脂为氢氧型。
3、用2BV 6%NaCl溶液以2 BV/h的流速通过树脂层转型，在用纯水淋洗至pH10，此时树脂为氯型，准确量取60ml树脂进行试验。
3、将试验水以2BV/h流速从上向下通过树脂运行，收集流出液，每1h取样检测As浓度、电导率和pH。
4、试验装置图
三、试验一 ，含砷废水中砷含量为0.5 mg/L，除砷试验。
1、运行出水试验数据
|
累积处理倍量,BV |
As,mg/L |
pH |
累积处理倍量,BV |
As,mg/L |
pH |
|
进水 |
0.5 |
6.57 |
|
|
|
|
2 |
0 |
10.87 |
14 |
0 |
10.31 |
|
4 |
0 |
10.74 |
16 |
0 |
9.63 |
|
6 |
0 |
10.92 |
32 |
0 |
9.87 |
|
8 |
0 |
10.48 |
34 |
0 |
8.85 |
|
10 |
0 |
10.84 |
36 |
0 |
9.65 |
|
12 |
0 |
9.45 |
38 |
0 |
9.81 |
2、试验数据分析
ZG S 820对含砷废水进行除砷试验，试验结果表明将树脂运行出水砷含量能降低至0，可以达到客户要求。
四、试验二，含砷废水砷含量为5mg/L，除砷试验。
1、运行出水试验数据
|
累积处理 倍量，BV |
As，mg/L |
pH |
累积处理 倍量，BV |
As，mg/L |
pH |
|
进水 |
5.07 |
6.88 |
|
|
|
|
2 |
0.008 |
10.76 |
14 |
0 |
11.46 |
|
4 |
0.002 |
13.72 |
16 |
0.002 |
11.46 |
|
6 |
0.001 |
13.76 |
18 |
0.002 |
11.46 |
|
8 |
0.002 |
13.51 |
20 |
0.004 |
11.31 |
|
10 |
0.001 |
11.62 |
22 |
0.006 |
11.25 |
|
12 |
0.002 |
11.66 |
24 |
0 |
11.20 |
|
14 |
0 |
11.46 |
26 |
0.002 |
10.82 |
2、周期运行试验情况
|
树脂 |
ZG S820 |
备注 |
|
工作吸附容量，g/L |
1.62 |
出水AS≤0.1mg/L |
|
饱和吸附容量，g/L |
2.51 |
|
|
洗脱容量 |
2.34 |
|
3、试验结果分析
① ZG S 820用于除砷试验，除砷效果较好，流出液中砷含量可以降低至0.01 mg/L以下， ZGS820工作吸附容量为1.62 g/L-R，吸附容量为2.51 g/L-R（未饱和）。
② 树脂采用5%NaOH对树脂进行洗脱， ZG FS 820树脂洗脱容量为2.34 g/L，洗脱率为93.2%，洗脱液中砷含量为稀释后检测，存在一定的分析误差。
五、试验三，含砷废水砷含量为50mg/L，除砷试验
1、运行试验数据
|
累积处理 倍量，BV |
As，mg/L |
pH |
累积处理 倍量，BV |
As，mg/L |
pH |
|
进水 |
50.75 |
6.88 |
|
|
|
|
6 |
0.04 |
10.77 |
124 |
30 |
9.3 |
|
11 |
0.09 |
11.12 |
127 |
31 |
9.37 |
|
16 |
0.78 |
11.17 |
129 |
31 |
9.43 |
|
22 |
4.26 |
11.16 |
131 |
31 |
9.24 |
|
27 |
11 |
10.94 |
133 |
31 |
9.35 |
|
29 |
13 |
10.72 |
135 |
33 |
9.04 |
|
32 |
13 |
10.86 |
137 |
33 |
9.32 |
|
72 |
23 |
9.75 |
139 |
334 |
9.16 |
|
74 |
23 |
9.86 |
141 |
34 |
9.2 |
|
76 |
30 |
9.71 |
175 |
33 |
9.01 |
|
79 |
30 |
9.82 |
177 |
33 |
8.89 |
|
81 |
30 |
9.66 |
181 |
33 |
9.3 |
|
83 |
30 |
9.65 |
184 |
33 |
9.09 |
|
85 |
30 |
9.26 |
|
|
|
|
87 |
30 |
9.67 |
|
|
|
2、周期运行试验情况
|
树脂 |
ZG S820 |
备注 |
|
工作吸附容量，g/L |
0.82 |
出水AS≤0.1mg/L |
|
饱和吸附容量，g/L |
4.75 |
|
|
洗脱容量 |
3.68 |
|
3、试验结果分析
① ZG S 820 用于50 mg/L含砷废水除砷试验， ZG S 820除砷深度较好，流出液中砷含量可以降低至0.1 mg/L以下，且处理周期较长。工作吸附容量为0.82 g/L-R，饱和吸附容量为4.75 g/L-R。
② 树脂吸附饱和后采用5%氢氧化钠进行再生， ZG S 820树脂洗脱容量为3.68 g/L，洗脱率为77.5%。
六、试验结果总结
1、争光ZG S 820树脂可用于含砷废水的处理，运行出水砷含量都可以降到0.01mg/L以下。
2、争光ZG S 820树脂处理含砷废水，ZG S 820饱和吸附容量高处理周期长，累积处理倍量约200BV（50 mg/L），多次吸附和洗脱后，吸附容量无明显变化。
综合来看，ZG S 820处理此含砷废水性能可以满足工业应用。
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2024.09.22
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