CN106698746A - 一种硫酸车间污水高效除砷法 - Google Patents

一种硫酸车间污水高效除砷法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硫酸车间污水高效除砷法。本发明的高效除砷法，能够快速有效将硫酸车间排放的污水中的砷去除，有效的提高了处理速度，同时解决悬浮絮状物的问题，提高了去除效果。本发明高效节能，能够做到零排放，同时其去除过程中生产出副产品，能够有效降低成本。

Description

一种硫酸车间污水高效除砷法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种硫酸车间污水快速高效的除砷方法。
背景技术
污水站废水主要来自于硫酸车间，酸度较高，废水的pH在1～2之间，硫酸的质量浓度在0.49g∕L～4.9 g∕L之间，其中的砷主要以亚砷酸存在。现有的处理方法多为采用硫化钠石灰沉淀法除砷工艺，污水直接加硫化钠进行一次沉淀、石灰中和，处理后砷的质量浓度在0.6 mg∕L左右，不能达到《铅锌工业污染物排放标准》中对外排水砷含量的要求。近年来，也有采用硫化钠－石灰铁盐除砷法，但是在处理污水时，会产生大量红褐色的悬浮絮状物不断翻滚，并在溶液表面形成一层红褐色的泡沫。同时整个处理过程也相对较长，不适合快速处理。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中对污水除砷效果不好、处理时间漫长的问题，提供一种硫酸车间污水除砷的方法。
本发明采用的技术方案是：一种硫酸车间污水高效除砷法，包括如下步骤：
步骤一、将污水引入一段反应池，向一段反应池中加入Na2S溶液进行一次沉砷，调节污水PH值为2，时间为45～50分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.0056～0.0058g/ml；
步骤二、将一段反应池中的污水中经压滤、滤液及洗涤后，引入到二段反应池中，向二段反应池中加入Na2S溶液进行二次沉砷，调节污水PH值为2，时间为10～15分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.056～0.058g/ml；
步骤三、将二段反应池中的污水经压滤、滤液及洗涤后，引入到三段反应池中，向三段反应池中加入石灰从而调节污水PH值为10～11；
步骤四、向三段反应池中加入铁盐并通入氧气5～10分钟；
步骤五、向三段反应池中加入PAC溶液和PAM溶液，所述PAC溶液浓度为5％，所述PAM溶液浓度为5‰；
步骤六、将三段反应池中的污水过滤。
作为本发明的进一步改进，将一段反应池和二段反应池中的废气引入到三段反应池中进行中和吸收。
作为本发明的进一步改进，将一段反应池和二段反应池中的滤渣干燥制得雌黄。
作为本发明的进一步改进，将三段反应池中的滤渣干燥后制得熔剂。
作为本发明的更进一步改进，所述铁盐为硫酸亚铁。
本发明采用的有益效果是：本发明的高效除砷法，能够快速有效将硫酸车间排放的污水中的砷去除，有效的提高了处理速度，同时解决悬浮絮状物的问题，提高了去除效果。本发明高效节能，能够做到零排放，同时其去除过程中生产出副产品，能够有效降低成本。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1，一种硫酸车间污水高效除砷法，包括如下步骤：
步骤一、将污水引入一段反应池，向一段反应池中加入Na2S溶液进行一次沉砷，调节污水PH值为2，时间为45分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.0056g/ml；
步骤二、将一段反应池中的污水中经压滤、滤液及洗涤后，引入到二段反应池中，向二段反应池中加入Na2S溶液进行二次沉砷，调节污水PH值为2，时间为10分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.056g/ml；
步骤三、将二段反应池中的污水经压滤、滤液及洗涤后，引入到三段反应池中，向三段反应池中加入石灰从而调节污水PH值为10；
步骤四、向三段反应池中加入铁盐并通入氧气5分钟；
步骤五、向三段反应池中加入PAC溶液和PAM溶液，所述PAC溶液浓度为5％，所述PAM溶液浓度为5‰；
步骤六、将三段反应池中的污水过滤。
实施例2，一种硫酸车间污水高效除砷法，包括如下步骤：
步骤一、将污水引入一段反应池，向一段反应池中加入Na2S溶液进行一次沉砷，调节污水PH值为2，时间为50分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.0058g/ml；
步骤二、将一段反应池中的污水中经压滤、滤液及洗涤后，引入到二段反应池中，向二段反应池中加入Na2S溶液进行二次沉砷，调节污水PH值为2，时间为15分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.058g/ml；
步骤三、将二段反应池中的污水经压滤、滤液及洗涤后，引入到三段反应池中，向三段反应池中加入石灰从而调节污水PH值为11；
步骤四、向三段反应池中加入硫酸亚铁并通入氧气10分钟；
步骤五、向三段反应池中加入PAC溶液和PAM溶液，所述PAC溶液浓度为5％，所述PAM溶液浓度为5‰；
步骤六、将三段反应池中的污水过滤。
将一段反应池和二段反应池中的废气引入到三段反应池中进行中和吸收。
将三段反应池中的滤渣干燥后制得熔剂。
实施例3，一种硫酸车间污水高效除砷法，包括如下步骤：
步骤一、将污水引入一段反应池，向一段反应池中加入Na2S溶液进行一次沉砷，调节污水PH值为2，时间为47分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.0057g/ml；
步骤二、将一段反应池中的污水中经压滤、滤液及洗涤后，引入到二段反应池中，向二段反应池中加入Na2S溶液进行二次沉砷，调节污水PH值为2，时间为12分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.057g/ml；
步骤三、将二段反应池中的污水经压滤、滤液及洗涤后，引入到三段反应池中，向三段反应池中加入石灰从而调节污水PH值为10.5；
步骤四、向三段反应池中加入硫酸亚铁并通入氧气7分钟；
步骤五、向三段反应池中加入PAC溶液和PAM溶液，所述PAC溶液浓度为5％，所述PAM溶液浓度为5‰；
步骤六、将三段反应池中的污水过滤。
将一段反应池和二段反应池中的废气引入到三段反应池中进行中和吸收。
将三段反应池中的滤渣干燥后制得熔剂。
污水站废水主要来自于硫酸车间，酸度较高，废水的pH在1～2之间，硫酸的质量浓度在0.49g∕L～4.9 g∕L之间，其中的砷主要以亚砷酸存在，工艺的第一阶段采取两次硫化钠沉砷（调节水样pH=2），原理为：3Na2S+2H3AsO3=As2S3↓+6NaOH,经两次硫化钠沉砷过滤后再用石灰中和废水中的酸使pH在10～11之间，然后加氧气和铁盐，氧气具有强氧化作用使砷氧化并和石灰一起反应，生成砷酸钙沉淀，Fe2+亦被氧化并水解生成氢氧化铁。由于氢氧化铁胶体表面积大，吸附力强，可把As203、Ca3(AsO3)2、Ca3(As04)2等杂质吸附共沉.经三次沉砷处理后希望将砷的质量浓度控制在0.3mg∕L以下。
原有工艺中，采用的是双氧水。加入双氧水后溶液中的Fe2+被迅速氧化成Fe3+并在碱性环境下（pH在10～11之间）水解生成红褐色的氢氧化铁胶体和沉淀，而在碱性条件下极不稳定的H2O2会较快的自发分解2H2O2 == 4OH- == 2H2O + O2↑，产生的氧气将溶液中红褐色的悬浮絮状物、细小颗粒的红褐色沉淀吹向空中而无法沉降，并在表面形成一层红褐色的泡沫。H2O2在碱性环境下自行分解产生O2，气泡在溶液中翻滚，反应时间太长，不断有O2产生，使得大量悬浮絮状物和沉淀漂浮在溶液中久久无法下沉，并在溶液表面形成一层泡沫，溶液呈现浑浊状态，无法达到《铅锌工业污染物排放标准》中对外排水SS含量的要求（小于40mg∕L）。因此考虑采用反应时间较短且可控制的氧气代替H2O2进行试验。
改进后的方法，直接通入氧气，溶液中产生大量红褐色沉淀，絮状物，加入FeSO4后沉淀，絮状物颜色变深，并在2分钟内沉降完全，溶液较澄清。由于氧气自身不会分解产生气泡，所以溶液中的沉淀、悬浮物沉降较快，溶液澄清。
分别抽取600mL若干水样于a、b、c、d、e五个采样瓶中，进行成分分析。
从上表可以看出：将一段硫化钠沉砷改为两段硫化钠沉砷，并且将As2S3沉淀过滤除去，只能从很小程度上减少溶液中砷的含量，加入O2后，溶液中砷的含量显著降低，达到《铅锌工业污染物排放FeSO4准》中对外排水砷含量的要求（﹤0.3mg∕L）。加入FeSO4后，除砷效果更加明显。经过试验对比，直接通入氧气和FeSO4，与取上清液再通入氧气、FeSO4对除砷效果的影响相差无几，因此为了提高处理速度，只需控制好氧气通入量和把握好通入氧气时间即可。
本发明的高效除砷法，能够快速有效将硫酸车间排放的污水中的砷去除，有效的提高了处理速度，同时解决悬浮絮状物的问题，提高了去除效果。本发明高效节能，能够做到零排放，同时其去除过程中生产出副产品，能够有效降低成本。
本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种硫酸车间污水高效除砷法，包括如下步骤：
步骤一、将污水引入一段反应池，向一段反应池中加入Na2S溶液进行一次沉砷，调节污水PH值为2，时间为45～50分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.0056～0.0058g/ml；
步骤二、将一段反应池中的污水中经压滤、滤液及洗涤后，引入到二段反应池中，向二段反应池中加入Na2S溶液进行二次沉砷，调节污水PH值为2，时间为10～15分钟，所述Na2S溶液的浓度为0.056～0.058g/ml；
步骤三、将二段反应池中的污水经压滤、滤液及洗涤后，引入到三段反应池中，向三段反应池中加入石灰从而调节污水PH值为10～11；
步骤四、向三段反应池中加入铁盐并通入氧气5～10分钟；
步骤五、向三段反应池中加入PAC溶液和PAM溶液，所述PAC溶液浓度为5％，所述PAM溶液浓度为5‰；
步骤六、将三段反应池中的污水过滤。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸车间污水高效除砷法，其特征是将一段反应池和二段反应池中的废气引入到三段反应池中进行中和吸收。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸车间污水高效除砷法，其特征是将一段反应池和二段反应池中的滤渣干燥制得雌黄。
4.根据权利要求1所述的一种硫酸车间污水高效除砷法，其特征是将三段反应池中的滤渣干燥后制得熔剂。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种硫酸车间污水高效除砷法，其特征是所述铁盐为硫酸亚铁。
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