CN102897956A - 一种处理高含砷废水的方法 - Google Patents

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张勇
段铭诚
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Abstract

一种处理高含砷废水的方法。本发明属于工业废水的处理技术领域，具体涉及一种处理高砷高COD的苄基胂酸废水的方法。本发明包括以下步骤：①苄基胂酸废水加入到装有铁碳填料的槽中曝气，曝气电解终点pH值为6～7；②曝气完后的废水加石灰调pH至9～10，再加入废水处理专用絮凝剂进行絮凝，过滤；③滤液调pH值至中性，依次通过装有碳石纤维吸附材料的除As吸附柱和除COD吸附柱，达到国家二级工业废水排放标准。本方法处理效果好，工艺简单，处理成本低，且本方法涉及的方法应用范围广，是一种较优的处理含砷废水的方法。

Description

一种处理高含砷废水的方法
技术领域
本发明属于工业废水的处理技术领域，具体涉及一种处理高砷高COD的苄基胂酸废水的方法。
背景技术
目前高砷高COD的苄基胂酸废水处理采用蒸馏分离后加电石渣沉砷的技术方法，即：将苄基胂酸废水加入到蒸馏装置中，加热蒸馏分别得到含苄醇的蒸馏液和富集得到的含砷残液，含苄醇的蒸馏液继续回收苄醇，而含砷残液加电石渣进行沉砷处理。
该技术方法处理过程有以下几点不足：
①该方法操作过程复杂，操作时间长；
②蒸馏过程能耗高；
③电石渣沉砷处理产生大量的含砷渣，导致后期无害化处理成本高；
④处理成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种处理苄基胂酸废水的方法，采用简单耐用的铁碳填料为内电解氧化材料进行预处理，采用碳石纤维吸附材料进行深度处理，其工艺设备简单，生产成本低，As和COD的除去效果好。
解决本方法的技术问题所采用的技术方案是：
①苄基胂酸废水加入到装有铁碳填料的槽中曝气，曝气电解终点pH值为6～7；
②曝气完后的废水加石灰调pH至9～10，再加入废水处理专用絮凝剂（PAM）进行絮凝，过滤，该段处理能将原水中As和COD的除去率达到90%和75%；
③滤液调pH值至中性，依次通过装有碳石纤维吸附材料的除As吸附柱和除COD吸附柱，达到国家二级工业废水排放标准。
所述的曝气时间为3～4h；加石灰调pH后废水应搅拌0.5～1h后再加入絮凝剂。
所述的絮凝，过滤后的滤液过吸附柱之前pH值应调为6～8，经吸附后吸附后液即可达As含量小于0.5mg/L、COD小于150mg/L。
在不脱离本方法的构思下，该水处理技术中引入光波催化氧化法或采用其他具有选择性吸附性能的吸附材料，可以应用到其他有机废水处理和重金属离子污染的化工废水。
本发明的技术原理如下。
在装有铁碳填料的槽中曝气应用了内电解氧化技术（微电解技术），它是处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe2+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解的作用；生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+，它们的水合物具有较强的吸附絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。
铁炭原电池反应：
阳极：Fe - 2e → Fe2+   E (Fe/Fe2+) = 0.44V 
阴极：2H+ + 2e → H2   E (H+/H2) = 0.00V 。
当有氧存在时,阴极反应如下：
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O   E (O2) = 1.23V 
O2 + 2H2O + 4e → 4OH－   E (O2/OH－) = 0.41V 。
2、对絮凝，过滤后的废水采取了吸附过滤技术。本方法涉及的吸附过滤采用的是一种新型吸附材料，该材料由鳞片矿物质组成，依据成矿机理不同，理化性能有异，相应用途有所不同，经过选矿、粉碎、提纯、分级，深加工、柔性加工而制成。与普通化纤维、活性炭、碳渣、瓷砂等碳材料相比，该料吸附材料具有孔隙更发达、吸附力更强、更易清洁反复使用等特点，且耐腐蚀性极强，可以制成各种形状规格的制成品，应用于不同生产环境。由该种材料制成的特殊吸附材料，对砷有选择性吸附效果，且容易洗脱，能反复使用。该吸附材料再生性很强、可反复使用，从而降低企业生产成本。
本方法的有益效果是：
①本方法所用到的铁碳填料和填料槽简单耐用，活性强，曝气过程操作简单，预处理效果好； 
②本方法所用到的吸附材料比表面积大，吸附能力强，脱附再生性好，可以反复使用；
③该方法无需特殊设备，投资和使用维修费用低，工业化规模实施容易；可以达到化学和物理除砷的双重效果。工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。
附图说明
图1为本发明的苄基胂酸废水处理的工艺流程图。
具体实施方式
实例1：
以本发明上述技术方案为原则，在装有铁碳填料的5L烧杯中，加入2L苄基胂酸废水开始曝气，曝气终点pH值为6～7。曝气操作完成后，将水倒出，加石灰搅拌0.5h调节pH值到9左右，加PAM絮凝后过滤。滤液再经加酸调pH至中性后进行吸附过滤，得到的滤液中砷含量为0.408mg/L、COD小于100mg/L，即达到国家二级工业废水排放标准。
实例2：
以本发明上述技术方案为原则，在装有铁碳填料的20L工业塑料槽中，加入10L苄基胂酸废水开始曝气，曝气终点pH值为6～7。曝气操作完成后，将水倒出，加石灰搅拌0.7h调节pH值到9左右，加PAM絮凝后过滤。滤液再经加酸调pH至中性后进行吸附过滤，得到的滤液中砷含量为0.302mg/L、COD小于100mg/L，即达到国家二级工业废水排放标准。
实例3：
以本发明上述技术方案为原则，在装有铁碳填料的20L工业塑料槽中，加入10L苄基胂酸废水开始曝气，曝气终点pH值为6～7。曝气操作完成后，将水倒出，加石灰搅拌1h调节pH值到9左右，加PAM絮凝后过滤。滤液再经加酸调pH至中性后进行吸附过滤，得到的滤液中砷含量为0.200mg/L、COD小于100mg/L，即达到国家二级工业废水排放标准。

Claims (3)

1.一种处理高含砷废水的方法，其特征依次由以下步骤组成：
①苄基胂酸废水加入到装有铁碳填料的槽中曝气，曝气电解终点pH值为6～7；
②曝气完后的废水加石灰调pH至9～10，再加入废水处理专用絮凝剂进行絮凝，过滤；
③滤液调pH值至中性，依次通过装有碳石纤维吸附材料的除As吸附柱和除COD吸附柱，达到国家二级工业废水排放标准。
2.如权利要求1所述的处理高含砷废水的方法，其特征在于：曝气时间为3～4h；加石灰调pH后废水应搅拌0.5～1h后再加入絮凝剂。
3.如权利要求2所述的处理高含砷废水的方法，其特征在于：滤液过吸附柱之前pH值为6～8。
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