申请日2010.05.05
公开(公告)日2011.11.09
IPC分类号C02F9/04; C02F1/72; C02F101/20; C02F1/66; C02F1/24; C02F1/76
摘要
本发明提供了一种低浓度含砷废水处理方法，它包括步骤pH中和调节、石膏沉淀分离、废水砷预氧化、砷渣气浮分离及清液膜过滤，从而提供了一整套处理工艺简单，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，且通过工艺处理后的砷渣中砷以及各种有用重金属的含量高，真正达到了资源综合利用和工业含砷废水的无害化处理的目的。
权利要求书
1.一种低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：它包括步骤
A)、PH中和调节，对含砷废水中加入熟石膏或石灰乳对其PH值进行调节， PH中和调节至3-6;
B)、石膏沉淀分离，对含砷废水进行过滤，过滤后回收反应生成的石膏;
C)、废水砷预氧化，对含砷废水进行曝气搅拌同时加入氧化剂，加入氧化 剂后继续搅拌20-60分钟;
D)、砷渣气浮分离，于含砷废水中加入无机混凝剂，并搅拌，水力停留时 间10-30分钟，而后加入烧碱溶液调节废水PH值至8-14，再加入有机絮凝剂， 缓慢搅拌3-10分钟，然后通过加压溶气或射流溶气对此时的含砷废水进行气浮 分离，将含砷废水中砷渣聚集物与微细气泡结合上浮从而与清液分离，对上浮 的砷渣收集压滤回收;
E)、清液膜过滤，对清除砷渣后的清液进行膜过滤，过滤后的出水达到排 放标准。
2.如权利要求1所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述步骤 C中加入的氧化剂包括氯酸钠、双氧水与硫酸亚铁组成的芬顿试剂及漂白粉或二 氧化氯中任何一种。
3.如权利要求1或2所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述 步骤C中加入的氧化剂与处理废水中砷含量的摩尔比为1-5。
4.如权利要求1所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述步骤 D中加入的无机混凝剂包括聚合硫酸铁。
5.如权利要求1或4所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述 步骤D中加入的无机混凝剂配置浓度为5%-20%，加入的无机混凝剂与废水中砷 含量的摩尔比为3-10。
6.如权利要求1所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述步骤 D中加入的有机絮凝剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型聚丙烯酰胺。
7.如权利要求1或6所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述 步骤D中加入的有机絮凝剂配置浓度为0.1%-0.5%。
8.如权利要求1所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述步骤 D中砷渣气浮分离的压力为0.4-0.5MPa，溶气水的回流比为20%-50%。
9.如权利要求1所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述步骤 D中加入无机混凝剂并搅拌水力停留后再加入重金属捕捉剂。
10.如权利要求1所述的低浓度含砷废水处理方法，其特征在于：所述步 骤D中加入有机絮凝剂并搅拌后再加入表面活性剂。
说明书
低浓度含砷废水处理方法
【技术领域】
本发明涉及一种工业废水处理方法，尤其是指一种低浓度含砷废水处理方 法。
【背景技术】
砷及其化合物是有较大的毒性的致癌物质，因此若不加控制其极易对环境 的造成污染，且污染一旦形成还很难消除。特别是一旦砷对水体和土壤形成污 染，都将最终通过食物链或地面水、地下水进入人体危害人类健康，由此引起 人畜中毒的事件也时有发生。随着近些年来含砷废水所产生的严重危害日趋突 现，全世界也开始更多对该环境问题给予关注，如何研究开发一种高效经济的 含砷废水处理技术，具有重大的社会、经济和环境意义。
现有的含砷废水处理方法主要有：化学沉淀法、吸附法、离子交换法、膜 分离和微生物法等，其中化学沉淀法是目前在工业生产中常用的除砷方法，化 学沉淀法又细分有石灰沉淀法、铁盐沉淀法、铁盐-石灰共沉淀法、硫化物沉 淀法等。石灰沉淀法是最传统的除砷方法，它是利用石灰与水中的砷酸根离子 和亚砷酸根离子反应生成砷酸钙和亚砷酸钙沉淀，达到去除水中砷的目的。由 于废水中的砷酸根和亚砷酸根与Ca(OH)2反应速度较慢，生成的砷酸钙及亚砷 酸钙在水中溶解度较大，所以单纯的石灰法难以将水中砷处理达到排放要求。 而铁盐-石灰共沉淀法及铁盐沉淀法均克服了石灰沉淀法的不足，依靠加入的 铁盐在水中碱性条件下生成具有吸附能力的Fe(OH)2、Fe(OH)3胶体，它们能进 一步与砷化物反应，生成溶解度较小的砷酸铁及亚砷酸铁沉淀。硫化物沉淀法 是利用硫化物沉向废水中加入硫化物使砷生成硫化砷沉淀去除。
但是上述化学沉淀法都存在明显的问题，即：
(1)石灰沉淀法、铁盐沉淀法、铁盐-石灰共沉淀法需要加入大量的化学 药剂，并以沉淀物的形式沉淀出来，产生大量废渣，存在二次污染问题。
(2)硫化沉淀法只有在酸性条件下才能够达到有效去除砷的目的，在酸性 范围内，很容易产生H2S气体，工作环境十分恶劣，硫化剂本身有毒、价贵， 因而限制了它在工业上的广泛应用。
(3)处理工艺自动化程度低，管理容易结垢堵塞，给操作带来不便。
可见，如何寻找一种工艺简单、二次污染小、环境友好的含砷废水处理方 法迫在眉睫。
【发明内容】
本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种沉淀剂用量少，砷去除率率 高的针对含砷浓度低于1g/L低浓度含砷废水处理方法。
本发明的目的是这样实现的：一种低浓度含砷废水处理方法，它包括步骤
A)、PH中和调节，对含砷废水中加入熟石膏或石灰乳对其PH值进行调节， PH中和调节至3-6;
B)、石膏沉淀分离，对含砷废水进行过滤，过滤后回收反应生成的石膏;
C)、废水砷预氧化，对含砷废水进行曝气搅拌同时加入氧化剂，加入氧化 剂后继续搅拌20-60分钟;
所述氧化剂与处理废水中砷含量的摩尔比为1-5;
所述氧化剂包括氯酸钠、双氧水与硫酸亚铁组成的芬顿试剂及漂白粉或二 氧化氯中任何一种;
D)、砷渣气浮分离，于含砷废水中加入无机混凝剂，并搅拌，水力停留时 间10-30分钟，而后加入烧碱溶液调节废水PH值至8-14，再加入有机絮凝剂， 缓慢搅拌3-10分钟，然后通过加压溶气或射流溶气对此时的含砷废水进行气浮 分离，将含砷废水中砷渣聚集物与微细气泡结合上浮从而与清液分离，对上浮 的砷渣收集压滤回收;
所述无机混凝剂包括聚合硫酸铁;
所述无机混凝剂配置浓度为5%-20%，加入的无机混凝剂与废水中砷含量的 摩尔比为3-10;
所述有机絮凝剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型聚丙烯酰胺;
所述有机絮凝剂配置浓度为0.1%-0.5%;
所述砷渣气浮分离的压力为0.4-0.5MPa，溶气水的回流比为20%-50%;
所述无机混凝剂并搅拌水力停留后再加入重金属捕捉剂;
所述有机絮凝剂并搅拌后再加入表面活性剂。
E)、清液膜过滤，对清除砷渣后的清液进行膜过滤，过滤后的出水达到排 放标准。
相比于常见的含砷废水处理方法，本发明的有益效果在于提供了一整套处 理工艺简单，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，且通过工艺处理后的砷渣中砷 以及各种有用重金属的含量高，真正达到了资源综合利用和工业含砷废水的无 害化处理的目的。