公布日：2022.01.07
申请日：2021.11.04
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本发明涉及工业酸性废水污染治理技术领域，具体而言，涉及一种酸性废水中砷的去除和回收方法。该方法在含砷酸性废水中加入甲酸(盐)并照射紫外光，使砷被还原为砷单质，并得到砷单质的沉淀物；所述酸性废水中，H+的浓度大于10 ‑3mol/L。本发明涉及的酸性废水中砷的高级还原去除和资源化回收方法，具有操作简单、砷去除率高、砷产品纯度高等优点。在合适的甲酸(盐)/砷配比下，砷的去除率可达99.9％以上；获得的单质砷沉淀纯度可达99.5％以上，达到了单质砷商业产品纯度要求。实现了酸性废水中砷的高效去除和资源化回收。
权利要求书
1.一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，该方法在含砷酸性废水中加入甲酸或甲酸盐试剂并照射紫外光，分离得到砷单质沉淀物；所述酸性废水中，H+的浓度大于10-3mol/L。
2.根据权利要求1所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述砷的形态为砷酸根、亚砷酸根或砷酸根与亚砷酸根的混合。
3.根据权利要求2所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，甲酸或甲酸盐与砷的摩尔比为(10～1000)：1。
4.根据权利要求1所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述甲酸盐试剂为含有甲酸盐的固体或溶液。
5.根据权利要求1所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述紫外光的有效波长为190～350nm；所述紫外光为单波长、多波长或连续波长的紫外光。
6.根据权利要求5所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述紫外光的光照强度为1mM/cm2-10000mM/cm2。
7.根据权利要求6所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述紫外光的照射时间为10～400min。
8.根据权利要求1～7任意一项所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)、检测待处理的酸性废水中砷的浓度；S2)、根据步骤S1得到的砷浓度计算所述甲酸或所述甲酸盐试剂的用量；S3)、根据步骤S2得到的用量，向所述待处理的酸性废水中添加所述甲酸或所述甲酸盐试剂并混合，混合后暴露于紫外光下；S4)、将经过步骤S3处理的酸性废水进行固液分离，得到砷单质沉淀物。
9.根据权利要求8所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述步骤S3中，混合的方式包括震荡或搅拌。
10.根据权利要求8所述一种酸性废水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述步骤S4中的固液分离方法为砂滤、压滤、膜滤和离心分离中的一种或多种的组合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种酸性废水中砷的去除和回收方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种酸性废水中砷的去除和回收方法，该方法在含砷酸性废水中加入甲酸或甲酸盐试剂并照射紫外光，使砷还原为砷单质，并得到砷单质的沉淀物；所述酸性废水中，H+的浓度大于10 3mol/L。
本发明的酸性废水中砷的去除和回收方法，在紫外光照射下，甲酸分解产生•H自由基，采用•H自由基对酸性废水中的砷进行还原，使砷生成砷单质的沉淀物，并获得高纯单质砷产品，纯度大于 99.5％，实现了砷的高效去除和资源化回收。其中，酸性废水中的H+浓度需大于10 3mol/L，使甲酸以HCOOH形式存在，砷以砷酸(H3AsO4)或亚砷酸(H3AsO3)形式存在，以保证•H自由基的生成效率和对砷的还原效果。
进一步，所述的形态为砷酸根、亚砷酸根或砷酸根与亚砷酸根的混合。
进一步，甲酸或甲酸盐试剂与砷的摩尔比为(10～1000)：1。
进一步，所述甲酸盐试剂为含有甲酸盐的固体或溶液。
进一步，所述紫外光的有效波长为190～350nm；所述紫外光为单波长、多波长或连续波长的紫外光。
进一步，所述紫外光的光照强度为1mM/cm2-10000mM/cm2。
进一步，所述紫外光的照射时间为10～400min。
进一步，包括以下步骤：
S1)、检测待处理的酸性废水中砷的浓度；
S2)、根据步骤S1得到的砷浓度计算所述甲酸或所述甲酸盐试剂的用量；
S3)、根据步骤S2得到的用量，向所述待处理的酸性废水中添加所述甲酸或所述甲酸盐试剂并混合，混合后暴露于紫外光下，使酸性废水中的砷被还原，并得到砷单质的沉淀物；
S4)、将经过步骤S3处理的酸性废水进行固液分离，使所述沉淀物被回收。
进一步，所述步骤S3中，混合方式包括震荡和搅拌。
进一步，所述步骤S4中的固液分离方法为砂滤、压滤、膜滤和离心分离中的一种或多种的组合。
本发明的有益效果是：
1)、本发明的酸性废水中砷的去除和回收方法，可将酸性废水中 99.9％以上的砷去除，并获得高纯单质砷产品(> 99.5wt％)，实现了砷的高效去除和资源化回收。
2)本发明的酸性废水中砷的去除和回收方法，能够将砷酸和亚砷酸还原为单质砷沉淀，有利于酸性废水达标排放或废酸的回用。
3)本发明的酸性废水中砷的去除和回收方法，具有操作简单和安全环保的特点。
（发明人：彭先佳;孔令昊;胡星云）