申请日1996.12.27
公开(公告)日1997.07.30
IPC分类号C02F1/66; C02F11/18
摘要
本发明提供一种处理含砷废水的方法，包括，如必要向含砷废水中加入氧化剂将废水中三价砷氧化为五价砷;加入钙化合物调整pH值到12或更高;将其分离成固体和液体(第一次固液分离);培烧所得污泥，同时在固液分离后向处理后溶液加入铁盐调整pH值到6-9;再将其分离为固体和液体(第二次固液分离)。根据本发明，有可能从废水中有效地脱除砷并产生处理后水满足各种环境法规下的各种限制规定，同时使从废水中分离出的含砷污泥在后续步骤中变成无害的。
権利要求書
1.一种处理含砷废水的方法，包括向含砷废水中加入钙化合物调整pH值 到12或更高;将其分离成固体和液体(第一次固液分离);培烧所得污泥， 固液分离后向处理后溶液加入铁盐调整pH值到6-9;再将后者分离为 固体和液体(第二次固液分离)。
2.一种处理含砷废水的方法，包括向含砷废水中加入氧化剂将废水中三价 砷氧化为五价砷;加入钙化合物调整pH值到12或更高;将其分离成固体 和液体(第一次固液分离);培烧所得污泥，固液分离后向处理后溶液加 入铁盐调整pH值到6-9;再将后者分离为固体和液体(第二次固液分离)。
3.根据权利要求1或2的处理含砷废水的方法，其中，第二次固液分离 后，污泥返回到未处理的废水中或第一次固液分离后的废水中。
4.根据权利要求1或2的处理含砷废水的方法，其中，加入铁盐的量保 持加入铁盐的铁组分与废水中砷的重量比(Fe/As)在5至20范围。
5.根据权利要求3的处理含砷废水的方法，其中，加入铁盐的量保持加入 铁盐的铁组分与废水中砷的重量比(Fe/As)在5至20范围。
6.根据权利要求1，2和5任一项的处理含砷废水的方法，其中，污泥的 培烧温度在550至700℃范围。
7.根据权利要求3的处理含砷废水的方法，其中，污泥的培烧温度在550 至700℃范围。
8.根据权利要求4的处理含砷废水的方法，其中，污泥的培烧温度在550 至700℃范围。
说明书
处理含砷废水的方法
本发明涉及一种处理含砷废水使其无害的方法。进一步说，本发明涉 及一种聚集水中含砷废物使处理后废水砷含量极低、和排出、干燥、培烧 含砷污泥使其变成环境无害组合物的方法。
通过脱除砷使含砷废水无害的常规处理方法包括：吸附，离子交换， 硫化物沉淀，氢氧化合物共同沉淀等等。这些方法中一种典型的处理方法 是利用钙化合物，镁化合物，铁盐等等的氢氧化合物共同沉淀方法。这种 处理含砷废水方法的一个实例示于图2。图2显示的方法中，从各种工厂 排出的含砷废水24被加入到反应槽21中。As5+形式的砷比As3+溶解度 低，因此易于作为沉淀脱除。因此，若废水中亚砷离子As3+含量高，如有 必要，可加入氧化剂如过氧化氢、次氯酸盐等按下面反应(1)将亚砷酸 离子氧化为砷酸离子：
AsO33-+[O]→AsO43- (1)
若钙化合物或铁盐被加入到此废水中，它将按如反应式(2)或 (3)所示反应生成高度不溶解的砷酸钙或砷酸铁。图2显示的加入熟石 灰25，作为一个利用上述钙化合物或铁盐的典型实例。
3Ca2++2AsO43-→Ca3(AsO4)2 (2)
Fe3++AsO43-→FeAsO4 (3)
除了这些反应，钙化合物或铁盐二者作为絮凝剂逐渐聚集按反应 (2)或(3)生成的含砷沉淀。然后，反应溶液进入沉淀槽22将固体 分出，上清液水作为处理后水26离开此系统。含砷化合物的沉淀污泥27 从底部排出，脱水滤饼29通过脱水器23排出。部分沉淀污泥27作为返 回污泥28返回反应槽21。
上述常见处理含砷废水的方法有下述缺陷： (1)未建立包括从废水处理到污泥处理整个过程的连续处理方法。这就 是，已有技术的全部过程以废水中的砷转移到污泥中而结束，并且未建立 连续处理所得含砷污泥的方法，因此产生许多控制环境污染手段问题。 (2)从废水中脱除砷的效率低，若废水中含大量砷，在此单一操作中处 理废水，达到满足常规排出物标准是困难的。 (3)若在处理废水中产生的含砷污泥简单地加铁盐脱水干燥后排出，砷 将被雨水或地下水浸出生成其它污染物。
本发明解决了已有技术中的问题和提供了处理含砷废水的完整方 法，使废水中含有的砷被有效地脱除，满足各种环境法规下的各种限制规 定，并且进一步使废水中分离出的含砷污泥变成无污染。
本发明的目标是解决上述问题，并涉及： (1)一种处理含砷废水的方法，包括：向含砷废水中加入钙化合物调整 pH值到12或更高;将其分离成固体和液体(第一次固液分离);培烧所 得污泥，固液分离后向处理后溶液加入铁盐调整pH值到6-9;再将其 分离为固体和液体(第二次固液分离)。 (2)一种处理含砷废水的方法，包括：向含砷废水中加入氧化剂将废水 中三价砷氧化为五价砷;加入钙化合物调整pH值到12或更高;将其分离 成固体和液体(第一次固液分离);培烧所得污泥，固液分离后，向处理 后溶液加入铁盐调整pH值到6-9;再将后者分离为固体和液体(第二 次固液分离)。 (3)根据上面(1)或(2)处理含砷废水的方法，其中，第二次固液 分离后的污泥返回到未处理的废水中或第一次固液分离后的废水中。 (4)根据上面(1)至(3)任一种处理含砷废水的方法，其中，加入 铁盐的量为加入铁盐的铁组分与废水中砷的重量比(Fe/As)在5至20 范围。
(5)根据上面(1)至(4)任一种处理含砷废水的方法，其中，污泥 的培烧温度在550至700范围。
下面描述本发明的作用。如必要，向含砷废水中加入氧化物如过氧 化物、次氯酸盐，将As3+氧化为As5+，然后，加入钙化合物调整pH值 到12或更高，砷离子和其它重金属生成絮状沉淀形式的氢氧化物。钙化合 物包括例如氢氧化钙(熟石灰)，氧化钙(生石灰)，碳酸钙，氯化钙等 等，或它们的混合物。
絮状沉淀从反应溶液中分离出，部分污泥返回到未处理的废水中， 剩余污泥进行脱水、干燥和培烧。获得的培烧产物埋入地下后很难渗出到 地下水中，因此保持对环境最小的影响。
固液分离后，铁盐和如必要，酸加入到处理后溶液中调整PH值到6 -9，溶液中剩余的砷被同时生成的氢氧化铁絮状沉淀包围，并与絮状沉 淀一起共同沉淀。进一步，加入高分子絮凝剂，聚集絮状沉淀，促进固液 分离。絮状沉淀从反应溶液中分离出，污泥返回到未处理的废水中、或已 用钙化合物处理的反应溶液中。另一方面，若初始废水中的砷含量低，污 泥可直接排入污泥储槽，稳定处理结果依赖于初始废水的砷浓度。
本发明的方法取得下述效果： (1)建立了包括从废水处理到含砷污泥处理的连续完整处理方法，解决 已有技术中控制环境污染手段的许多问题。 (2)即使废水中包含大量砷，有可能处理废水使其满足如Japanese Prime Minister’s Office条例规定的对有毒物质0.1mg/l的容许限制或更低，因 此有利于保护环境。 (3)在适当条件下培烧处理废水方法中产生的含砷污泥，污泥埋入地下 后，污泥中有毒的砷将不渗入雨水或地下水中，因此满足Japanese Waste Disposal Law法规规定的0.3mg/l或更低砷的限制，并且不产生其它污 染物。