工业脱硫循环水中高浓度砷的“克星”——新型复合除砷药剂全解析

一、砷污染的阴霾笼罩工业脱硫循环水在工业脱硫领域，循环水系统起着关键作用，一个棘手的问题却常常困扰着企业——高浓度砷的存在。砷，作为一种剧毒且具有潜在致癌性的元素，在脱硫循环水中肆意横行，不仅会对设备造成严重腐蚀，大幅缩短其使用寿命，导致频繁维修与更换成本飙升；一旦未经妥善处理排放，会对周边土壤、水体生态系统带来毁灭性打击，渗入地下水还将威胁居民饮用水安全，使得除砷成为工业脱硫环节中迫在眉睫的任务，而除砷药剂则是这场治污战役的核心武器。二、除砷药剂家族大起底 （一）铁盐类除砷药剂以硫酸亚铁、氯化铁为代表的铁盐，是除砷领域的老牌“战士”。其除砷原理基于铁离子与砷酸根或亚砷酸根离子在特定pH条件下发生化学反应，生成难溶性的砷酸铁或亚砷酸铁沉淀。这类药剂优势显著，来源广泛、成本低廉，在处理大规模含砷废水时能有效控制成本。但缺点也不容小觑，对pH值要求苛刻，通常需将pH控制在中性偏酸性范围，否则沉淀效果大打折扣；生成的沉淀颗粒细小，后续泥水分离难度较大，需要配备高效的沉淀或过滤设备辅助。（二）钙盐类除砷药剂氢氧化钙、氯化钙等钙盐药剂登场，它们通过与砷离子结合形成砷酸钙、亚砷酸钙沉淀来实现除砷目的。钙盐的优点在于操作相对简单，在一定程度上能够调节水质酸碱度，对一些本身偏酸性的脱硫循环水有一举两得之效。钙盐除砷容易受到水中其他阴离子如硫酸根、碳酸根的干扰，这些离子会与钙竞争结合，降低砷的去除效率；砷酸钙沉淀稳定性欠佳，长期放置有重新溶解释放砷的风险，对后续废渣处置提出更高要求。（三）硫化物类除砷药剂硫化钠、硫化氢等硫化物作为除砷药剂有着独特的“作战方式”，利用硫离子与砷离子极强的亲和力，生成硫化砷沉淀，这种沉淀溶解度极低，理论上能实现深度除砷。在一些复杂水质中，即便存在多种干扰离子，硫化物仍能精准捕捉砷离子。但它也带来新麻烦，硫化物本身具有刺鼻气味，储存、运输和投加过程中稍有不慎就会造成空气污染，危害操作人员健康；并且过量投加容易导致水体二次污染，使出水硫化物超标，后续还需额外增设脱硫工序。（四）新型复合除砷药剂为攻克传统药剂的短板，科研人员研发出一系列新型复合除砷药剂。它们通常是整合多种功能成分，比如将铁盐与有机高分子絮凝剂复合，一方面铁盐发挥沉淀砷的作用，另一方面絮凝剂能将生成的微小沉淀迅速聚集成大颗粒，加速沉降，大大改善泥水分离效果；还有些复合药剂添加了对砷有特殊吸附性能的纳米材料，在沉淀基础上强化吸附作用，拓宽适用pH范围，提高除砷稳定性，为高难度含砷脱硫循环水治理提供更有力支撑，当然，其研发成本较高，目前尚未能全面普及。三、除砷药剂的实战演练 （一）某火电企业的逆袭之战某大型火电脱硫车间，循环水中砷浓度长期超标，设备结垢腐蚀严重，原有简单沉淀处理工艺已难以为继。企业引入铁盐-絮凝剂复合除砷药剂，精准调控循环水pH至范围，投加药剂后，溶液中迅速泛起大量絮状沉淀，借助高效斜管沉淀池，泥水得以快速分离。后续再经过砂滤、活性炭吸附把关，出水中砷浓度降至排放标准以下，设备故障率明显降低，运行稳定性大幅提升，成功摆脱砷污染困境，实现清洁生产转型。（二）化工园区集中污水处理厂攻坚行动化工园内多家企业排放含砷脱硫废水汇聚至污水处理厂，水质复杂、砷含量波动大。厂方采用钙盐预沉淀搭配硫化物深度除砷的组合工艺，前端钙盐初步降低高浓度砷负荷，调节水质；后端硫化物精准出击，确保出水达标。针对硫化物气味问题，建设全封闭投加系统与尾气吸收装置，避免空气污染；并优化沉淀污泥处理流程，将含砷污泥经稳定化、固化处理后安全填埋，在满足环保要求的保障整个园区生产废水有序处理，为可持续发展筑牢根基。四、除砷药剂使用的关键要点精准选型是首要任务，需综合考量脱硫循环水初始砷浓度、水质酸碱度、共存离子种类与浓度等因素，通过小试、中试确定Zui适配药剂；投加环节要严控剂量，遵循“少量多次、精准投放”原则，利用自动化投加设备结合实时水质监测数据，动态调整投加量，防止药剂浪费与二次污染；操作过程严守安全规范，尤其针对有毒有害的硫化物类药剂，做好人员防护、通风换气等措施；还要关注后续水质稳定，定期回访检测，确保处理后水中砷浓度持续达标，沉淀污泥妥善处置，防止砷溶出回流至生态环境。五、展望未来：除砷药剂创新发展之路随着环保标准日益严苛，工业脱硫循环水除砷需求持续攀升，除砷药剂研发正朝着绿色、高效、智能化方向大步迈进。一方面，从源头上探寻更环保、低毒甚至无毒的原材料制备药剂，降低药剂自身环境风险；另一方面，借助纳米技术、基因工程等前沿科技，开发超高效、高选择性的除砷功能材料，融入药剂配方，实现痕量砷深度去除；依托物联网、大数据与自动化控制技术，构建智能除砷系统，远程实时监控水质、药剂消耗、设备运行，自动优化除砷工艺参数，让工业脱硫循环水除砷治理更精准、更便捷，开启绿色工业新征程。