| 張小禮，周時光，肖正學
（西南科技大學環境工程學院，四川 綿陽 621002） 摘要：在實驗室條件下，用海泡石捕集廢水中的鍶，通過研究一值、海泡石加入量、活化、以及攪拌后沉淀時間對去除率的影響，最后得出海泡石捕集廢水中鍶的最佳工藝條件為：海泡石提純、活化后，在質量濃度為10 g／L，pH＝8，高速攪拌5min后沉淀2h，廢水中Sr2+的質量濃度最低可降到 0.67 mg／L。低于國家規定的 0.11 mg／L的排放標準。
關鍵詞：廢水處理；海泡石；吸附；鍶
中圖分類號：X703.l 文獻標識碼：A 文章編號：1009－2455 （2003）03－0033－03 A Test of Catching Strontium in Wastewater with Sepiolite
ZHANG Xiao－hi，ZHOU Shi－guang，XIAO Zheng-xue
（College of Environmental and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621002,China） Abstract：A test of Catching strontium in wastewater with sepiolite was made under laboratory conditions.By studying the pH value，the fed amount of sepiolite，activation as well as the effect of the precipitation time after mixing on removal rate，the optimum process conditions finally concfuded for catching strontium in wastewater with sepiolite are：after：the purification and activation of sepiolite and when the massconcentrationis 10g/L，pH＝8 and the precipitation time is 2 hours after 5 minutes of high－speed mixing，the mass concentration of Sr2+ in the wastewater may be reduced at most to 0.067 mg/L.This figure if lower than 0.11 mg/L which is the state－speci－fied discharge standard.
Key words：wastewater treatment；sepiolite；adsorptlon；strontium 鍶廣泛應用于原子能工業、放射性同位素實驗室、醫院、工業生產、自動化儀表以及軍事訓練等國民經濟的各個領域。
根據廢水中銀的含量不同，處理方法也不相同。常見方法包括稀釋倍數法、放置衰減法、反滲透濃縮低放射性法、蒸發法、超濾法、混合沉淀法、離子交換法、生物處理法等[1]。
稀釋倍數法從長遠看必將導致附近水域放射性本底濃度增加，此外，放射性物質能被河流和海洋中的動、植物群有選擇性地富集，隨時會危及人類。放置衰減法適用于半衰期較短的放射性物質。蒸發法在蒸發過程中，由于霧沫夾帶，冷凝液中仍會有一點放射性物質。離子交換法常用以處理含鹽量較低的低放射性廢水。混合沉淀法去污系數較低，而反滲透濃縮低放射性法、超濾法、生物處理法一般用來處理低放射性廢水[2]。
用海泡石收捕廢水中的放射性核素很，不但能使廢水中的很低于國家規定的排放濃度（我國規定公共飲用水中銀的中值質量濃度是0.11 mg／L）[3]，而且具有工藝簡單，可適用于高、中、低濃度放射性廢水，價格低廉等特點。此外，由于海泡石抗鹽 度高，所以也適用于含鹽量高的放射性廢水。 1 試驗材料和方法 1.1 試驗材料
試驗所用海泡石為四川朝天海泡石。其化學成分和物理化學性能見表1和表2。
1.2 試驗方法
用 SrCl2 配制成ρ（Sr2+）＝100 mg／L的溶液，取50 mL該溶液，加入一定量的海泡石，調整溶液pH值，高速攪拌5 min后，沉淀一定時間后過濾。測出濾液中的Sr2+的質量濃度。
| 表1 海泡石的化學成分 |
| | 化學成分 | 質量分數／％ |
| | MgO | 7.33～10.55 | | CaO | 21.38～33.12 | | SiO2 | 26.76～42.06 | | Al2O3 | 1.08～2.70 | | Fe2O3 | 0.35～0.92 | | FeO | 0.12～0. 22 | | NiO | 20.68～26.06 |
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| 表2 海泡石的物理化學性能 |
| | 項目 | 數 值 |
| | 膠質價／（mL·g-1） | 22.1～27.5 | | 膨脹容，（mL·g-1） | 2.0～2.5 | | pH值 | 7.5～7.8 | | 吸蘭量／（mmol·g-1） | 1.0～l.5 | | 脫色力／％ | 31.2～43.8 | | 陽離子交換容量／（mmoL·g-1） | 12.15～28.36 | | 造漿體粘度／（Pa·s） | 8 500 | | 平均密度／（t·m-3） | 1.82 |
| 2 試驗結果 2.1 pH值對去除率的影響
向廢水溶液中加入一定量的海泡石，調整pH值，當海泡石投加量為10 mg/L時，高速攪拌5min后，靜置沉淀 2 h，過濾，測得 pH值對去除率的影響曲線如圖1。 由以上試驗曲線可以看出，當 pH值為 8時，海泡石對溶液中銀的去除率最高。
2.2 海泡石加入量對去除率的影響
向廢水溶液中加入一定量的海泡石，調整pH=8、高速攪拌 5 min后、沉淀 2 h，海泡石投加量對海泡石捕集廢水中銀的影響曲線如圖2。 由以上的試驗曲線可以看出，當海泡石的投加量小于 10 g／L時，隨著海泡石投加量的增加，溶液中稅的濃度降低幅度很大。當海泡石投加量大于10 g／L時，隨著海泡石投加量的增加，溶液中銀的濃度降低幅度迅速變得很小。所以海泡石的最佳投加量為 10 g／L。
2.3 海泡石的活化對去除率的影響
將海泡石原礦研磨，過 100目篩，稱取 10 g原礦，加人 200 mL水。在 100℃水浴條件下，加入 1mol／L的鹽酸 75mL，攪拌 30 min，離心后去除上浮液，烘干，再過100目篩，則得到活化的海泡石。
向廢水溶液中加入一定量的海泡石，調節pH=8時，高速攪拌5 min后，沉淀 2 h，海泡石的活化對去除率的影響曲線如圖3所示。很顯然，活化的海泡石對溶液中銀的去除率更佳，由于海泡石的活化成本不高，所以在海泡石捕集廢水中很時用活化的海泡石。
2.4 攪拌后沉淀時間對去除率的影響
活化海泡石投加量為 10 g／L時，調整溶液pH=8、高速攪拌5 min、攪拌后沉淀時間對活化海泡石收捕廢水中核素的影響曲線如圖4所示。
由試驗數據曲線可以看出，在攪拌后沉淀時間小于Zh時，溶液中的Sr2+隨著沉淀時間的增大而迅速降低，當沉淀時間大于2h時，溶液中的Sr2+隨著沉淀時間的延長而降低的幅度很小，所以攪拌后沉淀的最佳時間為2h。
2.5 Sr2+的質量濃度對去除效果的影響
海泡石投量為 10 g／L時，調整 pH=8、高速攪拌5 min、沉淀 2 h，Sr2+ 的質量濃度對去除效果的影響如表3所示。
由上面實驗數據可以看出，隨著溶液中Sr2+ 的質量濃度的降低，Sr2+ 的去除率也逐漸降低。最終可以使廢水中y”的質量濃度降低到 0.067 mg／L。
低于國家規定的 0.11 mg／L的排放標準。 | 表3 Sr2+ 的質且濃度對去陳效果的影響 |
| | 原液 ρ（Sr2+／（mg·L-1） | 吸附后ρ（Sr2+）／（mg·L-1） | 降低值／（mg·L-1） | 去除率／％ |
| | 100.9 | 23.76 | 77.15 | 76.5 | | 50.00 | 17.89 | 32.11 | 64.2 | | 18.24 | 7.29 | 10.95 | 60 | | 1.531 | 0.64 | 0.889 | 58.1 | | 0.573 | 0.27 | 0.305 | 53.1 | | 0.157 | 0.12 | 0.032 | 5.7 | | 0.067 | 0.067 | 0 | 0 |
| 2.6 海泡石的最終處理
把捕集過廢水中鋸的海泡石裝入密封的屏蔽金屬罐里面，貯存在地下或深海之中。由于放射性核素大部分被吸附在海泡石的內部孔道當中，所以當密封儲存在地下時，可以在很大程度上預防核泄露，這也是利用海泡石收捕廢水中核素的另外一個好處。 3 結論 海泡石去除廢水中銀的最佳條件為：海泡石提純活化后，海泡石的投加量為 10 g／L，PH=8，高速攪拌5 min，沉淀2 h。廢水中Sr2+去除率隨著溶液中Sr2+ 的質量濃度的減小而減小。最終可以使廢水中的Sr2+ 的質量濃度降低到0.067 m礦L。低于國家規定的 0.11 mg／L的排放標準。 參考文獻： [1] 王蘭新.當前我國放射性核資遷移的實驗研究[J].化學研究與應用，1998，10（6）：574－576.
[2] 徐秋云，于網林，董京.海泡石吸附水中有害離子的研究[J].化學世界.1994，35（4）：180－180.
[3] 張镅，單麗莎.火焰分光度法測定嫩江飲用水中微且鋼的探討[J].齊齊哈爾大學學報，1998.14（2）：84－86.
作者簡介：張小禮（1978－），男，甘肅天水人，西南科技大學環境與工程學院在讀研究生，研究廢水處理，電話（0816）2421031，zxlmallbox＠sina.com | 
