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多硫化钙

多硫化钙重金属污染的介绍和应用 连云港兰星工业技术有限公司

  重金属污染主要来源于工业、农业、城市和污染事故等方面。目前对于重金属污染处理分三类:化学法、物理化学、生物修复法。多硫化钙处理重金属属于化学沉淀法或氧化还原,实践证明在重金属污染土壤和地下水的修复上,多硫化钙是非常有效的。
专家报告显示,多硫化钙比其他的还原剂(如亚硫酸氢钠)更具有稳定和持久性,几乎不会形成像硫酸亚铁一样多的不溶性沉淀物,并能安全地储存安全和现场使用。它是一种无毒的试剂,在有氧条件下氧化形成硫酸钙。

多硫化钙的物化性质
质量浓度w/v ……………… 29%
密度 g/ml ………………1.253
质量分数 % ……………… 18.1
pH范围 ………………10-12
颜  色 ………………宝石红

多硫化钙的分子式CaSX(X=1,2,3...)其中S显-2价,具有还原性;同时-2价的S极易与金属离子反应,形成硫化物,而且这些硫化物大多不溶于水;金属硫化物溶解性远远小于对应的氢氧化物,体现出它在处理重金属得天独厚的优势。


多硫化钙在水体、土壤、气体方面重金属去除的应用

1、电镀废水、矿业废水和综合化工废水处理。

2、含铬等重金属污染土壤和地下水修复:
a. 多硫化钙原位修复技术能较大程度的修复Cr(Ⅵ)污染地下水,具有操作简便、安全性高、投资少、对地下水环境扰动较小等优点,近年来取得人们的高度关注。
b. 多硫化钙投加量为Cr(Ⅵ)浓度的3倍(摩尔比)时,多硫化钙对铬污染水体的处理效果较好,继续增加投加量,去除率保持不变。
c. 含铬水体水环境呈中性、弱酸性或温度较高时,有利于Cr(Ⅵ)从地下水中去除,缩短修复时间;当铬污染地下水中含有Mn2+、Fe3+时,Mn2+与Fe3+对多硫化钙与Cr(Ⅵ)反应起促进作用;当铬污染水体中含有高浓度SO42-、NO3-时,不抑制多硫化钙与Cr(Ⅵ)的反应。实验结果表明,当多硫化钙的最佳投加量是六价铬摩尔浓度的3倍,影响距离为60.00cm,出水Cr(Ⅵ)浓度低于0.05mg•L-1,持续修复时间较长,对地下水pH、Eh扰动较小;水环境Ca2+浓度、SO42-浓度远远低于450mg•L-1(以CaCO3计,250mg•L-1);多硫化钙的注入量使含水层的渗透系数降低,增大多硫化钙的注入量容易造成含水层堵塞现象。

3、气体控制方面:
a、高温生产工艺,如发电站与工厂的煤和石油燃烧、垃圾焚烧、有色金属的矿石冶炼、水泥厂的施工,都会放射多种污染,特别是那些容易挥发的污染物,如铅、汞、镉和砷。
b、多硫化钙已经被证明可以从洗涤液中去除高浓度的汞以防二次污染排放。此外,还已经被证实可以捕获和稳定在发电厂废料和洗涤塔废水中常见的铅、铜、铊、镉、镍、锌、铁和银等金属。


多硫化钙应用的认可度
美国环境保护署将多硫化钙列为适用于多种有毒物质化学还原使用的化学材料;美国国家卫生基金会批准多硫化钙在地下水处理中的使用;美国农业部批准多硫化钙在农业中的多种应用。
我们国内多家大型环保公司也已采用多硫化钙作为重金属去除药剂,并应用到众多项目中,反馈价格低廉、效果显著。

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参考文献:
1. 《多硫化钙在铬污染土壤或地下水修复中的用途和修复方法》,专利权人:北京建工环境修复股份有限公司
2. 《不同因素对多硫化钙处理地下水中Cr(VI)效果影响》,胡月 著,吉林大学环境与资源学院。

“选用多硫化钙为还原剂,进行地下水中Cr(VI)去除效果的研究。主要考察了多硫化钙投加量、溶液pH、温度、Mn(II)、Fe(III)、腐殖酸(HA)存在条件下,对多硫化钙处理Cr(VI)效果的影响。结果表明:当多硫化钙与Cr(VI)的摩尔比由1∶1变到5∶1时,去除率从41.03%增加到100.00%;溶液pH值从6.0上升到9.0时,去除率下降27.16%;水环境温度由(7±1)℃增加到(27±1)℃时,去除率达到100.00%所需反应时间,缩短了4~6倍;当地下水中含有Mn(II),随着Mn(II)质量浓度升高(0.00~10.00 mg•L-1),Cr(VI)浓度低于检测线所需要的时间缩短3倍;当地下水中含有Fe(III),Fe(III)质量浓度从0.00 mg•L-1增加到10.00 mg•L-1,去除率增加9.05%;当地下水中含有HA(0.00~15.00 mg•L-1),去除率由99.31%降低至90.28%。(7)多硫化钙与六价铬的反应产物的X射线衍射光谱图像中2θ值为18.2°、19.36°、26.67°与Cr(OH)3,2θ值为23.02°与单质S的标准卡片匹配度较高。另外,对含有11.36 mg•L-1 Cr(VI)实际污染地下水的处理效果表明,Cr(VI)的去除率达到99.78%,残留浓度达到GB/T 1448—1993地下水质量标准III类标准,说明多硫化钙修复实际铬污染地下水具有良好的应用前景。


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