CN103435188A - 一种铜冶炼高砷废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铜冶炼高砷废水的处理方法,属于环境保护与冶金化工技术领域。首先将铜冶炼高砷废水进行静置沉淀,向沉淀完成后的铜冶炼高砷废水中通入H2O2进行氧化反应,然后向经上述步骤处理过的铜冶炼高砷废水中加入石灰乳反应,继续加入絮凝剂反应3~5min,然后进行固液分离得到固体混合物和清液,清液加清水稀释至中性后排出,最后将得到的固体混合物进行压滤后得到滤液和污泥,污泥即能排出。本发明为酸性废水的处理提供一种新方法,减少环境污染,降低成本,简化工艺流程。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜冶炼高砷废水的处理方法,属于环境保护与冶金化工技术领域。
背景技术
有色冶金工业中,铜火法冶炼过程中产生大量酸性冶炼废水,这类酸性废水最大的特点就是砷含量高及成分复杂,对于这类废水的处理目前通常采用石灰中和沉淀处理,使重金属以氢氧化物的形式沉淀析出,产生大量含Cu、Sn、Zn、As的混合污泥。这些污泥富含砷及其他重金属,若任其随意堆放,会对环境造成严重的危害,研究表明砷的化合物毒性有很大差异,以亚砷酸盐类存在的As3+比砷酸盐形式存在的As5+的毒性要高60倍。由于污泥成分复杂且含有多种有毒有害物质,且以As3+存在的亚砷酸盐在环境中及不稳定,长期堆放不仅侵占土地,而且会严重地污染地下水、土壤和农田,影响人体健康和生态环境。
由于此类酸性废水的最大特点是含高砷,且砷主要以As3+、As5+同时存在,如果能将酸性废水中的As3+先氧化为As5+,然后利用石灰、絮凝剂去除废水在的As及其他重金属杂质,不仅避免了传统废水处理工艺如石灰-铁盐法、石灰-硫化钠法、共沉淀法和电解法等的缺点,即需要消耗大量的试剂,更重要的是可以降低污泥中有害成分的二次污染,减少对环境的污染。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明提供一种铜冶炼高砷废水的处理方法。本发明为酸性废水的处理提供一种新方法,减少环境污染,降低成本,简化工艺流程,本发明通过以下技术方案实现。
一种铜冶炼高砷废水的处理方法,其具体步骤如下:
(1)首先将铜冶炼高砷废水进行3~6h的静置沉淀,向沉淀完成后的铜冶炼高砷废水中通入H2O2进行0.5~2h氧化反应;
(2)向经步骤(1)处理过的铜冶炼高砷废水中加入石灰乳至pH为9~12,在搅拌速度为150~1000r/min的条件下中和反应20~90min,再在相同搅拌速度下,继续加入絮凝剂反应3~5min,然后进行固液分离得到固体混合物和清液,清液加清水稀释至中性后排出;
(3)将步骤(2)得到的固体混合物进行压滤后得到滤液和污泥,污泥即能排出。
所述铜冶炼高砷废水中三价砷质量百分数为0.1%~5%,五价砷质量百分数为
0.01%~2%,PH为0.5~5。
所述H2O2根据其质量与铜冶炼高砷废水体积的比(0.1~10):100g/mL加入。
所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
所述絮凝剂按照固液比为1:500~1500g/mL加入。
所述滤液能与石灰形成石灰乳重复使用。
本发明的有益效果是:(1)与传统的废水处理工艺相比,先将废水通入H2O2氧化的效果在于减少后续工艺中添加大量的试剂,简化了工艺过程;(2)通过H2O2的氧化作用,使后续废水处理过程中的除砷效果大大增强;(3)与传统的废水处理工艺相比,该工艺经压滤后产生的污泥中砷主要以砷酸盐形式存在,提高了砷在污泥中的稳定性,降低了砷毒性的危害;(4)整个工艺流程短,操作简单,不会对环境产生污染。
附图说明
图1是本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和具体实施方式,对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示,该铜冶炼高砷废水的处理方法:
(1)首先将铜冶炼高砷废水(三价砷质量百分数为5%,五价砷质量百分数为0.01%,PH值为0.5)进行3h的静置沉淀,向沉淀完成后的铜冶炼高砷废水中通入H2O2进行0.5h氧化反应,其中H2O2根据其质量与铜冶炼高砷废水体积的比0.1:100g/mL加入;
(2)向经步骤(1)处理过的铜冶炼高砷废水中加入石灰乳至pH为9,在搅拌速度为150r/min的条件下中和反应20min,再在相同搅拌速度下,继续加入聚丙烯酰胺絮凝剂反应3min,然后进行固液分离得到固体混合物和清液,清液加清水稀释至中性后排出,最终排出清液中金属杂质含量如表1所示,其中丙烯酰胺絮凝剂按照液固比1:500g/mL加入;
(3)将步骤(2)得到的固体混合物进行压滤后得到滤液和污泥,滤液能与石灰形成石灰乳重复使用,污泥即能排出。
实施例2
如图1所示,该铜冶炼高砷废水的处理方法:
(1)首先将铜冶炼高砷废水(三价砷质量百分数为0.1%,五价砷质量百分数为2%,PH为5)进行6h的静置沉淀,向沉淀完成后的铜冶炼高砷废水中通入H2O2进行2h氧化反应,其中H2O2根据其质量与铜冶炼高砷废水体积的比10:100g/mL加入;
(2))向经步骤(1)处理过的铜冶炼高砷废水中加入石灰乳至pH为12,在搅拌速度为1000r/min的条件下中和反应90min,再在相同搅拌速度下,继续加入聚丙烯酰胺絮凝剂反应5min,然后进行固液分离得到固体混合物和清液,清液加清水稀释至中性后排出,最终排出清液中金属杂质含量如表2所示,其中丙烯酰胺絮凝剂按照液固比1:1500g/mL加入;
(3)将步骤(2)得到的固体混合物进行压滤后得到滤液和污泥,滤液能与石灰形成石灰乳重复使用,污泥即能排出。
实施例3
如图1所示,该铜冶炼高砷废水的处理方法:
(1)首先将铜冶炼高砷废水(三价砷质量百分数为2%,五价砷质量百分数为0.5%,PH为2)进行5h的静置沉淀,向沉淀完成后的铜冶炼高砷废水中通入H2O2进行1h氧化反应,其中H2O2根据其质量与铜冶炼高砷废水体积的比8:100g/mL加入;
(2)向经步骤(1)处理过的铜冶炼高砷废水中加入石灰乳至pH为10,在搅拌速度为800r/min的条件下中和反应70min,再在相同搅拌速度下,继续加入聚丙烯酰胺絮凝剂反应4min,然后进行固液分离得到固体混合物和清液,清液加清水稀释至中性后排出,最终排出清液中金属杂质含量如表3所示,其中丙烯酰胺絮凝剂按照液固比1:1000g/mL加入;
(3)将步骤(2)得到的固体混合物进行压滤后得到滤液和污泥,滤液能与石灰形成石灰乳重复使用,污泥即能排出。
表1实施例1中最终排出清液金属元素含量表
表2实施例2中最终排出清液金属元素含量表
表3实施例3中最终排出清液金属元素含量表
Claims (6)
1.一种铜冶炼高砷废水的处理方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)首先将铜冶炼高砷废水进行3~6h的静置沉淀,向沉淀完成后的铜冶炼高砷废水中通入H2O2进行0.5~2h氧化反应;
(2)向经步骤(1)处理过的铜冶炼高砷废水中加入石灰乳至pH为9~12,在搅拌速度为150~1000r/min的条件下中和反应20~90min,再在相同搅拌速度下,继续加入絮凝剂反应3~5min,然后进行固液分离得到固体混合物和清液,清液加清水稀释至中性后排出;
(3)将步骤(2)得到的固体混合物进行压滤后得到滤液和污泥,污泥即能排出。
2.根据权利要求1所述的铜冶炼高砷废水的处理方法,其特征在于:所述铜冶炼高砷废水中三价砷质量百分数为0.1%~5%,五价砷质量百分数为0.01%~2%,PH为0.5~5。
3.根据权利要求2所述的铜冶炼高砷废水的处理方法,其特征在于:所述H2O2根据其质量与铜冶炼高砷废水体积的比(0.1~10):100g/mL加入。
4.根据权利要求2所述的铜冶炼高砷废水的处理方法,其特征在于:所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求2或4所述的铜冶炼高砷废水的处理方法,其特征在于:所述絮凝剂按照固液比为1:500~1500g/mL加入。
6.根据权利要求2所述的铜冶炼高砷废水的处理方法,其特征在于:所述滤液能与石灰形成石灰乳重复使用。
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