CN102107960A - 一种高砷高碱废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含砷废水的处理方法,特别是指一种高砷高碱废水的处理方法,包括如下步骤:步骤一,在曝气条件下,向含砷废水中加入硫酸亚铁,至反应液颜色由绿色变为红棕色;步骤二,在曝气条件下,向反应液中加入氧化剂,反应完成后静置,液固分离;步骤三,在曝气条件下,向步骤二中液固分离得到的清液中加入聚合硫酸铁;步骤四,测定溶液的pH值,控制终点pH=6-7;步骤五,持续曝气约3-5h后,静置,上清液送检、外排,渣送入尾矿。本发明工艺流程短、设备简单、投资少、成本低,处理后铁砷盐物相稳定,对环境友好,处理后液相砷含量低于0.05mg/L,达到国家地表水三类水标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种含砷废水的处理方法,特别是指一种高砷高碱废水的处理方法。
背景技术
目前含砷废水的处理技术主要分为化学法、物化法和生化法三大类。化学法包括化学沉淀法、絮凝沉淀法等;物化法包括:离子交换法、膜法、电渗析法、光催化氧化法、吸附法等;生化法包括:微生物胞外转化法、植物吸收法、微生物胞内转化法、微生物死细胞吸附法等。
化学沉淀法工艺简单,投资少,操作方便,适用于矿、企排放的砷含量较高的废水。化学沉淀法处理高砷废水通常包括As(III)和As(V)两种,As(III)的毒性高出As(V)60倍,并且As(III)的去除远比As(V)困难的多。许多试剂对As(V)有较好去除作用,但对As(III)去除作用较差。如50mg/L的FeCl3对As(V)的去除率可达95%以上,但对As(III)去除率50-60%,所以通常用氧化剂将As(III)氧化为As(V),然后去除。
但是现有的处理方法中,在药剂的选择及处理工艺的设计上都存在很多不合理之处,使得处理成本较高,难以推广使用。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点,提供一种经济、合理、行之有效的高砷高碱废水的处理方法。
本发明主要是基于如下的原理进行的:在碱性的条件下,硫酸亚铁在溶液中会转化为氢氧化亚铁,而氢氧化亚铁氧化电位低于氧气,易被氧化为高价态氢氧化铁,从而与溶液中的砷反应生成砷酸铁盐沉淀进入渣相。所以,加入硫酸亚铁不但可以降低溶液的pH值,而且可以代替部分聚铁,降低药剂成本。
本发明采用如下的技术方案:
一种高砷高碱废水的处理方法,包括如下步骤:
步骤一,在曝气条件下,向含砷废水中加入硫酸亚铁,至反应液颜色由绿色变为红棕色;在该步骤中,硫酸亚铁先是转化为氢氧化亚铁,氢氧化亚铁又被氧化为氢氧化铁;
步骤二,在曝气条件下,向反应液中加入氧化剂,反应完成后静置,液固分离;在该步骤中,反应液中的亚砷酸盐被氧化为砷酸盐;
步骤三,在曝气条件下,向步骤二中液固分离得到的清液中加入聚合硫酸铁;在该步骤中,液相中的砷转化为砷酸铁盐,进入渣相;
步骤四,测定溶液的pH值,控制终点pH=6-7;该步骤中,除了步骤三中用聚铁的水解产生的酸调节溶液的pH值外,还可以在反应的后期加入一定量的浓硫酸来调节溶液的pH值;
步骤五,持续曝气约3-5h后,静置,上清液送检、外排,渣送入尾矿库。
优选地,在曝气的同时进行机械式搅拌。
优选地,所述曝气强度为50-100m3/m2·h。
优选地,所述步骤二中加入的氧化剂为游离氯、次氯酸盐、臭氧、高锰酸盐和Fenton试剂中的一种或其组合。
优选地,所述含砷废水的砷含量为100-1000mg/L。
优选地,加入的铁盐总量与废水总砷质量比Fe/As在2-30之间,若小于2,达不到预期的效果,大于30则没必要。
由上述对本发明的描述可知,与现有技术相比,本发明的一种高砷高碱废水的处理方法取得了如下有益效果:
一,加入硫酸亚铁不但可以降低溶液的pH值,而且可以代替部分聚铁,降低药剂成本;
二,本发明采用氧化剂将As(III)氧化为As(V),使得废水中砷的去除率较高;
三,本发明可在常温常压条件下,对高碱高砷废水进行集中处理,生产规模可大可小,且工艺简单,流程短,一次投资少,见效快,运行费用低廉,环境友好,处理后液相砷含量低于0.05mg/L,达到国家地表水三类水标准,从而为厂矿企业含砷废水的处理,提供一条有效且经济实用的途径,值得大力推广使用。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进一步说明。
实施例1
(1)针对砷含量50mg/L废水,在曝气强度50m3/m2·h的条件下,向含砷废水中加入硫酸亚铁,加入量为1.5kg/m3,反应半小时,反应液颜色由绿色变为红棕色;
(2)在曝气强度50m3/m2·h的条件下,向反应液中加入氧化剂漂白粉,加入量为1.5kg/m3,反应半小时后静置,进行液固分离;
(3)在曝气强度50m3/m2·h的条件下,向步骤(2)中得到的清液中加入聚合硫酸铁,加入量为2kg/m3;
(4)测定溶液的pH值,控制终点pH=6;
(5)持续曝气约3h后,静置;上清液送检、外排,渣送入尾矿库。
整个处理流程加入的铁盐量与废水总砷质量比Fe/As=23.1,处理后液中砷含量为0.019mg/L。
实施例2
(1)针对砷含量300mg/L废水,在曝气强度100m3/m2·h的条件下,向含砷废水中加入硫酸亚铁,加入量为11kg/m3,反应半小时,反应液颜色由绿色变为红棕色;
(2)在曝气强度100m3/m2·h的条件下,向反应液中加入氧化剂漂白粉,加入量为5kg/m3,反应半小时后静置,进行液固分离;
(3)在曝气强度100m3/m2·h的条件下,向步骤(2)中得到的清液中加入聚合硫酸铁,加入量为9kg/m3;
(4)测定溶液的pH值,控制终点pH=6;
(5)持续曝气约5h后,静置;上清液送检、外排,渣送入尾矿库。
整个处理流程加入的铁盐量与废水总砷质量比Fe/As=22.6,处理后液中砷含量为0.019mg/L。
实施例3
(1)针对砷含量400mg/L废水,在曝气强度100m3/m2·h的条件下,向含砷废水中加入硫酸亚铁,加入量为15kg/m3,反应半小时,反应液颜色由绿色变为红棕色;
(2)在曝气强度100m3/m2·h的条件下,向反应液中加入氧化剂漂白粉,加入量为6kg/m3,反应半小时后静置,进行液固分离;
(3)在曝气强度100m3/m2·h的条件下,向步骤(2)中得到的清液中加入聚合硫酸铁,加入量为9kg/m3;
(4)测定溶液的pH值,控制终点pH=6;
(5)持续曝气约5h后,静置;上清液送检、外排,渣送入尾矿库。
整个处理流程加入的铁盐量与废水总砷质量比Fe/As=20.6,处理后液中砷含量为0.024mg/L。
上述仅为本发明的几个具体实施例,但本发明的设计构思并不局限于此,例如:本发明中,加入氧化剂以将As(III)氧化为As(V),但若废水中不含有As(III)或含量极少,则此步骤可省略;总之,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (7)
1.一种高砷高碱废水的处理方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤一,在曝气条件下,向含砷废水中加入硫酸亚铁,至反应液颜色由绿色变为红棕色;
步骤二,在曝气条件下,向反应液中加入氧化剂,反应完成后静置,液固分离;
步骤三,在曝气条件下,向步骤二中液固分离得到的清液中加入聚合硫酸铁;
步骤四,测定溶液的pH值,控制终点pH=6-7;
步骤五,持续曝气约3-5h后,静置,上清液送检、外排,渣送入尾矿库。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在曝气的同时进行机械式搅拌。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述曝气强度为50-100m3/m2·h。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤二中加入的氧化剂为游离氯、次氯酸盐、臭氧、高锰酸盐和Fenton试剂中的一种或其组合。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述含砷废水的砷含量为100-1000mg/L。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:加入的铁盐总量与废水总砷质量比Fe/As在2-30之间。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:调节溶液pH值采用浓硫酸。
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---|---|---|---|---|
CN102951753A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-03-06 | 天津滨环化学工程技术研究院有限公司 | 一种降低含酚废水的cod的试剂及方法 |
CN104248962A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-12-31 | 厦门紫金矿冶技术有限公司 | 难生化高盐矿山选冶废水催化预氧化处理回用技术 |
CN104944625A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-09-30 | 许言 | 一种铜冶炼硫化后液及生产废水的处理方法 |
CN109111062A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-01 | 湖南水口山有色金属集团有限公司 | 一种高效去除尾矿库废水中重金属的方法 |
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PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Application publication date: 20110629 |