钢渣用作砷污染地下水修复PRB介质的研究

在分析钢渣的资源利用特性与污染风险的基础上,模拟研究钢渣作为可渗透反应墙(PRB)介质对砷污染地下水的去除性能,分析初始砷浓度、原水流速等对除砷性能的影响,并对钢渣用作砷污染地下水原位修复的PRB材料的可行性进行探索。结果表明,钢渣的主要元素为Ca、Fe、Si、Mg、Al,主要矿物质为Ca2SiO4和Ca3Mg(SiO4)2,利用钢渣碱度高,机械强度大,呈多孔结构,可作为良好的过滤性能和吸附材料;钢渣浸出液的pH、重金属与氟含量均低于我国危险废物浸出毒性鉴别标准,环境污染风险很小;在流量相同的情况下,钢渣PRB对砷的去除率在初始砷质量浓度0.1 mg/L时达到最大,流量为0.5 mL/min时,初始砷质量浓度对去除效果影响不明显,去除率均在96%以上;在初始砷质量浓度相同的情况下,钢渣PRB对砷的去除率随流量的增大而降低;整体上钢渣PRB对砷的去除率随处理水样量增加呈下降趋势,但处理水样量为3 L时,去除率最低仍可达90%以上。钢渣作为PRB材料处理高砷地下水成本低、稳定可靠、去除效率高,是一种具有广阔开发应用前景的PRB材料。