申请日2000.01.13
公开(公告)日2003.10.15
IPC分类号C02F11/14; C02F1/52
摘要
本发明涉及一种处理含砷污泥的方法，其中含砷污泥由下述步骤产生：向含砷废水中加入钙化合物将pH值调节到12或更高，再将其进行固液分离;该方法包含以下步骤：将钙化合物加入到通过固液分离获得的含砷污泥浆中，将所得的污泥脱水，干燥脱水后的污泥，并焙烧干污泥。根据本发明，可以焙烧通过处理废水而将废水中存在的砷沉淀出得到的含砷污泥，形成倾倒时砷不可能再溶解的烧制产物。此外，焙烧过程中砷化合物没有挥发的可能性。
摘要附图
权利要求书
1.一种处理含砷污泥的方法，其中含砷污泥由下述步骤产生：向含砷 废水中加入钙化合物将pH值调节到12或更高，再将其进行固液分离;该 方法包含以下述顺序进行的下列步骤：将钙化合物加入到通过固液分离获 得的含砷污泥浆中，将所得的污泥脱水，干燥脱水后的污泥，并焙烧千污 泥。
2.权利要求1所述处理含砷污泥的方法，其中为将废水的pH值调节 到12或更高而加入的钙化合物的摩尔数用A表示，加入到通过固液分离获 得的含砷污泥浆中的钙化合物的摩尔数用B表示，用于中和酸性废水以及 与废水中存在的砷反应所需的钙化合物的总摩尔数用C表示，用式(A+B)/C 定义的Ca过量程度在1.5至3.0之间。
3.权利要求1或2所述处理含砷污泥的方法，其中加入到通过固液分 离获得的含砷污泥浆中的钙化合物为浆状或溶液形式。
4.权利要求1至3中任一所述处理含砷污泥的方法，其中干污泥在650 ℃-900℃温度下焙烧。
说明书
处理含砷污泥的方法
本发明涉及一种处理含砷污泥的方法，其中絮凝沉降处理含砷废水后 产生的含砷化合物的污泥被转变成对环境无害的组合物。
已知的处理废水中存在的砷的方法包括：吸附、离子交换、硫化物沉 淀、氢氧化物共同沉淀等等。这些处理方法中，一种典型的处理方法是利 用钙化合物、镁化合物、铁化合物等的氢氧化物共同沉淀方法。该方法的 概要描述如下，参考图2。
从各种工厂排出的含砷废水24被导入反应槽21中。在废水中，砷以 含有As3+的亚砷酸盐离子(AsO33-)和含As5+的砷酸盐离子(AsO43-)形式存 在。如果As3+的浓度高，可预先向废水中加入氧化剂如过氧化物(如过氧化 氢)或次氯酸盐，这样As3+将氧化成难溶性的As5+。当钙化合物或铁化合物 被加入到此废水中时，将发生下列反应，分别由反应式(1)和(2)或(3)和(4) 表示，这样形成亚砷酸和砷酸的钙或铁盐并沉淀出。在图2所示的方法中， 熟石灰作为一种典型的这类添加剂被加入。
3Ca2++2AsO33-→Ca3(AsO3)2 (1)
3Ca2++2AsO43-→Ca3(AsO4)2 (2)
Fe3++AsO33-→FeAsO3 (3)
Fe3++AsO43-→FeAsO4 (4)
除了这些反应之外，钙化合物和铁化合物也可作为絮凝剂。因此，根 据上述反应式(1)至(4)形成的含砷化合物沉淀逐渐聚集并且更易于沉降。
然后，该反应液体导入沉淀槽22，在槽中固体物质被分离出。上清水 作为已处理水26排出该系统，含有砷化合物等的沉淀污泥27从槽底部排 出，在脱水器23中脱水，并作为脱水滤饼29排出。部分沉淀污泥27作为 污泥28返回反应槽21。
此外，在日本专利No.192677/’97公开说明书中，本申请人已经先提交 了一种两步絮凝沉淀处理废水和污泥的方法，包括如下步骤：向废水中加 入钙化合物将亚砷酸和砷酸转变成其钙盐，再将其沉淀分离(见上述反应式 (1)和(2));脱水、干燥、以及焙烧所得污泥;以及向处理过的溶液中加入铁 化合物，使得铁离子与亚砷酸和砷酸结合，这样通过沉降法可分离出产生 的化合物(见上述反应式(3)和(4))。
再者，在日本专利No.128396/’98公开说明书中，本申请人也已经提交 了一种处理污泥的方法，其中根据上述的日本专利No.192677/’97公开说明 书提及的处理方法形成含有亚砷酸和砷酸的钙盐的污泥后，向其中加入过 量固态钙化合物，然后焙烧获得烧制产物，该产物如此稳定以致于没有砷 再能溶解。
但是，上述传统的处理方法存在以下缺陷：
(1)当氢氧化物共同沉淀方法单独使用时，清除砷的效率较低，而且不 能满足内阁总理办公室规定的有害物质的排放标准。此外，由于该方法只 是污水处理方法的一个实例而且不能作为一个完整的方法，因此合适的污 泥处理方法必须根据所产生污泥的性质和成分重新选择。即，如果含砷化 合物的污泥简单脱水、干燥和倾倒，将产生一种新的环境污染源。因此， 需要建立一种结合废水处理和污泥处理的综合的处理方法。
(2)在上述日本专利No.192677/’97公开说明书描述的处理方法中，这 些问题得以明显解决，但是，可以想象污泥焙烧过程中裂解的少量的砷化 合物可挥发进入大气中。在这种情况下，从环境卫生的角度讲，仍然存在 一定问题。
(3)上述日本专利No.128396/’98公开说明书描述的处理方法可有效地 阻止焙烧过程中砷化合物挥发进入大气。但是，由于在该方法中需要向干 污泥中加入固态钙化合物，其可操作性如此低以致于该钙化合物不能够与 污泥均匀混合而聚集成块。在这种情况下，存在这样一种可能性，即焙烧 时仅有少量的砷化合物会挥发。
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的一个目的是提供一种 处理含砷污泥的方法，其中处理废水时将存在于水中的砷沉淀而产生的含 砷污泥可以进行焙烧，获得烧制产物，该产物倾倒时砷不再溶解，同时在 焙烧时，砷物质没有挥发的可能性。
本发明实施后可实现上述目的，并有如下4个方法(1)至(4)：
(1)一种处理含砷污泥的方法，其中含砷污泥由下述步骤产生：向含砷 废水中加入钙化合物将pH值调节到12或更高;再将废水进行固液分离， 该方法包含以下步骤：将钙化合物加入通过固液分离获得的含砷污泥浆 中，再将所得的污泥脱水，干燥脱水后的污泥，并焙烧干污泥。
(2)上文(1)中所述处理含砷污泥的方法，其中为将废水的pH值调节到 12或更高而加入的钙化合物的摩尔数用A表示，加入到通过固液分离获得 的含砷污泥浆中的钙化合物的摩尔数用B表示，用于中和酸性废水以及与 废水中存在的砷反应的钙化合物的总摩尔数用C表示，通过式(A+B)/C定义 的Ca过量程度在1.5至3.0之间。
(3)上文(1)或(2)中所述处理含砷污泥的方法，其中加入到通过固液分 离获得的含砷污泥浆中的钙化合物为浆状或溶液形式。
(4)上文(1)至(3)中任一所述处理含砷污泥的方法，其中干污泥在650 ℃-900℃温度下焙烧。