[發明專利]去除水中三價砷離子及五價砷離子的方法及系統

無效

• 申請號: 200910081361.2
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101514058A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 何絮文;李立雄;楊天磊;葉明
• 申請（專利權）人: 中礦威德能源科技（北京）有限公司
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F1/28;C02F1/52
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 王 麗

技術領域

本發明涉及含砷水處理方法，特別涉及一種去除水中三價砷離子及五價砷離子的方法。

背景技術

污染水體中的三價砷離子及五價砷離子不會降解，揮發，并會在水生物物體內富集濃縮，同時污染土壤并在土壤中積累由此進入農作物組織中，通過水，大氣，食物等途徑進入人體(動物)造成危害，因此必須對其進行有效處理，達到國家相關水質標準。目前通常采用的方法有：1，化學絮凝法，該法投資小，但運行成本高，需投加過量的絮凝劑和反應物，而產生大量的二次污染廢棄物，無法利用且處理困難，使該法應用受到一定的限制。2，樹脂除砷法，機理是離子交換，該法一般適用于單純的含砷廢水處理，操作復雜，樹脂經數十次脫附后就趨于報廢，投資高，工藝穩定性較差。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術的不足，從而提出一種去除水中三價砷離子及五價砷離子的方法及系統。

本發明的包括含砷水預處理、納米吸附和脫附液處理三個部分。

本發明的內容如下：

(1)含砷水經泵送入過濾設備，除去其中的固體雜質；

(2)除去固體雜質的含砷水進入裝有吸附濾料的脫砷塔，進行吸附除砷過濾，排出達標水；

(3)使用NaOH溶液和NaCl溶液的混合溶液對吸附濾料進行脫附；

(4)脫附液經泵送入多級混凝槽，在混凝槽中加入混凝劑，最后混合液進入沉淀池中進行固液分離。

所述的過濾器設備采用疊片過濾器或調節型過濾器或其組合。疊片過濾器為精密過濾，過濾精度為200～400μm；調節型過濾器為高精度的過濾，過濾精度為1～10μm。

上述步驟b)中，吸附流速為10～40BV/h(濾料體積/小時)。

所述的脫附混合溶液是質量分數為3～5％的NaOH溶液和質量分數為3～5％的NaCl溶液的混合溶液。

所述的脫砷塔中的吸附濾料是納米吸附濾料。

所述的多級混凝槽為一級混凝槽或二級混凝槽或三級混凝槽或更多級混凝槽。

所述的混凝劑為氧化鐵或氫氧化鈣或PAM(聚合氯化鋁)或其任意組合。

所述的混凝過程為：用硫酸將脫附液的pH調節到1～5，此時的砷酸鈉轉化成砷酸，攪拌并加入用量為砷含量的5～10倍的混凝劑，產生沉淀物，隨后加入NaOH將混凝槽中脫附液的pH中和至6～9。

本發明的去除水中三價砷離子及五價砷離子的方法的系統，包括過濾設備3、脫砷塔4、混凝槽7和沉淀池8；含砷水1通過管道經水泵2送入過濾設備3，過濾設備與裝有納米濾料的脫砷塔進水口相連，裝有納米濾料的脫砷塔出水口5達標排放，裝有納米濾料的脫砷塔的脫附液經管道與多級混凝槽的進液口相連，多級混凝槽與沉淀池的進液口相連。

本發明采用先進的預處理技術，設備不容易堵塞，而且可以延長填料的使用周期，通過上述“過濾+吸附+脫附”的工藝，處理過程中可滿足水體中不同濃度含量的砷離子的吸附要求，處理效果好。

因此本發明的工藝具備以下突出特點：

(1)處理工藝簡單，運行穩定可靠，操作簡單，易于控制；

(2)處理過程中不投加任何藥劑，不增加處理水體后的二次污染；

(3)過濾后水質對填料造成負面影響小，濾料可進行數千次的吸附和脫附。使用壽命長，脫附后的脫附液為高濃度的含砷廢液，可進行資源化利用或濃縮處理，可有效的防止二次污染；

(4)設備投資規模小，運行成本低。

(5)采用本發明的去除水中三價砷離子及五價砷離子，得到的出水清液，達到國家相關水質排放標準。

附圖說明

圖1：本發明的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明：

參照附圖1。本發明所述的工藝包括含砷水1，過濾設備3，脫砷塔4及其達標出水口5，混凝槽7，沉淀池8，水泵2和6；含砷水1通過管道，經水泵2送入過濾設備3，過濾設備3與裝有納米濾料的脫砷塔4進水口相連，裝有納米濾料的脫砷塔4出水口5達標排放，裝有納米濾料的脫砷塔4的脫附液經管道與多級混凝槽的進液口相連，多級混凝槽與沉淀池的進液口相連。

下面是采用本系統進行處理的實例：

實例1：

1.用某企業內部自來水(含砷量約為1mg/L)，經過疊片過濾器(過濾精度為200μm)，去除其中的雜質后流入脫砷塔。

2.進行吸附除砷，吸附流速為30BV/h，出水達標排放。

3.出水砷含量達到泄漏控制點時，進行對納米吸附劑的脫附，脫附時使用3％NaOH+3％NaCl混合液進行脫附。