CN108033638A - 一种处理高浓度含砷废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理高浓度含砷废水的方法，包括如下步骤：(1)向含砷废水中加入氧化剂，对废水中砷进行预氧化；(2)调节含砷废水pH至8～12；(3)加入生物制剂与絮凝剂，搅拌沉渣一段时间后进行压滤，实现砷渣分离；(4)调节砷渣分离后的滤液PH值至3～6，通过活性炭进行深度脱砷，处理后进行二次压滤，实现固液分离，达到深度脱砷的效果。本发明非常适合处理高浓度含砷废水。

Description

一种处理高浓度含砷废水的方法
技术领域
本发明涉及有色冶炼过程中产生的含砷废水处理方法，尤其涉及一种高浓度含砷废水的处理方法。
背景技术
在有色冶炼过程中会有大量的砷及砷化合物进入环境，污染土壤和水资源，危害人类健康，由此引起人畜中毒事故时有发生；随着这些年来砷污染产生的严重危害日趋突现，全世界对砷危害已给予高度关注。我国《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定：砷及其无机化合物最高允许质量浓度0.5mg/L。《工业企业卫生标准》规定：地表水中砷最高允许质量浓度为0.04mg/L，大气中砷化合物日平均最高允许质量浓度为0.003mg/m3。我国目前实行的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)将砷的最高允许质量浓度由0.05mg/L修订为0.01mg/L。目前我国仍有3×107～5×107人饮用水砷含量超标，保证居民饮用水中砷含量达标已经迫在眉睫。如何研究开发一种高效、经济，最大量降低二次污染的含砷废水处理技术，具有重大的社会经济和环境意义。
近几十年来，国内外对含砷废水的处理进行了大量的研究。目前通过脱砷使含砷废水无害的常规处理方法包括：吸附法、离子交换法、膜分离、生物法、化学沉淀法和混凝沉降法等。这些方法中，物理化学法如吸附、离子交换法、膜分离等投资较大、处理费用较高，适合处理浓度不太大的含砷废水，目前工程化运作较困难。
化学沉淀法是利用可溶性砷与钙、镁、铁、铝等金属离子形成难溶化合物的特性，以钙、铁、镁、铝盐及硫化物等作沉淀剂，经沉淀过滤后除去溶液中的砷。但由于化学药剂的添加，导致了大量含砷酸盐废渣的产生，目前对这种废渣还没有较好的处理方法，致使导致了二次污染。
混凝沉降法主要包含混凝共沉淀反应和吸附反应，混凝沉降法在单一含砷酸性废水处理中有所应用，但对于高碱度、高盐分、夹杂其它重金属离子的高砷废水处理尚无报道，因而，针对有色冶炼行业的高浓度含砷废水，开发一种工艺简单经济、稳定性好、自动化程度高、二次污染小、无职业危害、环境友好型的高砷碱性废水处理方法具有现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术中存在的技术障碍，提供一种处理高浓度含砷废水的处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高浓度含砷废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)废水中砷的预氧化：向含砷废水中加入氧化剂，进行氧化反应；
(2)废水pH调节：向废水中添加pH调节剂使含砷废水pH至8～12，如pH至10；
(3)砷渣初步分离：继续向含砷废水中加入生物制剂与絮凝剂，进行沉渣反应，然后分离砷渣，得到滤液；
(4)深度除砷：调节砷渣分离后的滤液pH值至3～6，如调pH至5，通过活性炭进行深度脱砷，然后除去水中的固体。
任选地，所述高浓度含砷废水中砷的浓度为3000～7000mg/L，如为3213～6553mg/L；可源自有色冶炼过程中产生的高浓度含砷废水。
任选地，所述氧化剂与含砷废水中砷含量的摩尔比为1～3：1，如为1.5-2.3：1；
任选地，所述氧化剂选用双氧水、氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾及漂白粉中的任何一种或多种；
任选地，氧化时间为20min～60min，如为30～40min；
任选地，所述pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙及石灰乳中的任何一种或多种；
任选地，所述生物制剂为除砷用的常规含铁盐与细菌的生物溶液，可直接购买，也可自制，如参照专利CN201410669782.8制备；
任选地，所述生物制剂添加量根据废水中砷含量进行添加，每1g砷需生物制剂2～30ml，如为13-20ml，优选为18ml左右；
任选地，所述沉渣反应的时间为30min-120min，如为1h；
任选地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)或者聚合氯化铝(PAC)；
任选地，所述絮凝剂添加量为0.01-0.1g/L废水，如为0.03-0.05g/L废水；
任选地，所述砷渣分离后的滤液pH调节用硫酸、硝酸及盐酸中的一种进行调节；
任选地，所述深度脱砷所用活性炭比表面积为300～2000m2/g，如为1000～1500m2/g；
任选地，所述深度脱砷所用活性炭用量为0.5～5g活性炭/L废液，如为1～4g活性炭/L废液。
相比于常见的含砷废水处理方法，本发明的有益效果在于通过摸索工艺参数，提供了一整套简单的处理工艺，适用于自动化处理且可广泛适用于各种工业含砷废水，包括水质复杂、砷浓度高的酸性或碱性废水的处理方法，处理后废水中砷的量很低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不只限于以下实施例。
根据CN201410669782.8实施例1制备得到含铁盐与细菌的生物制剂，用于下述实施例。
实施例一
取某冶炼厂砷浓度为6553mg/L的含砷废水1000ml置于烧杯中，加入0.20mol质量分数为30％的双氧水进行砷预氧化，搅拌氧化40min后通过加入氢氧化钠调节废水pH至10，然后向废水中加入120ml含铁盐与细菌的生物制剂进行脱砷反应，同时加0.05g絮凝剂PAM，提高砷渣的沉淀率，反应1h后进行过滤，固液分离，滤液用硫酸调节pH至5，滤液经过4g比表面积为1500m2/g活性炭进行深度除砷处理，经检测，深度处理后滤液中砷含量为0.2mg/L，远低于排放标准。
实施例二
取某冶炼厂砷浓度为3213mg/L的含砷废水1000ml置于烧杯中，加入0.06mol质量分数为30％的双氧水进行砷预氧化，搅拌氧化30min后通过加入氢氧化钠调节废水pH至10，然后向废水中加入42ml含铁盐与细菌的生物制剂进行脱砷反应，同时加入0.03g絮凝剂PAM，提高砷渣的沉淀率，反应1h后进行过滤，固液分离，滤液用硫酸调节pH至5，滤液经过2g比表面积为1000m2/g活性炭进行深度除砷处理，经检测，深度处理后滤液中砷含量为0.35mg/L，低于排放标准。

Claims (10)

1.一种处理高浓度含砷废水的方法，包括以下步骤：
(1)废水中砷的预氧化：向含砷废水中加入氧化剂，进行氧化反应；
(2)废水pH调节：向废水中添加pH调节剂使含砷废水pH至8～12，如调pH至10；
(3)砷渣初步分离：继续向含砷废水中加入生物制剂与絮凝剂，进行沉渣反应，然后分离砷渣，得到滤液；
(4)深度除砷：调节砷渣分离后的滤液pH值至3～6，如调pH至5，通过活性炭进行深度脱砷，然后除去水中的固体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高浓度含砷废水中砷的浓度为3000～7000mg/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中氧化剂为双氧水、氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾及漂白粉中的任何一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中氧化剂与含砷废水中砷含量的摩尔比为1～3：1；步骤(1)中氧化反应的时间可为20～60min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的生物制剂为含铁盐与细菌的生物溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的生物制剂添加量为2～30ml生物制剂/g砷。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中絮凝剂为聚丙烯酰胺或者聚合氯化铝。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)沉渣反应的时间为30min～120min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中深度脱砷所用活性炭比表面积为300～2000m2/g，如为1000～1500m2/g。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中深度脱砷所用活性炭用量为0.5～5g活性炭/L废液。
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