[發明專利]一種處理含三價砷廢水的方法

有效

• 申請號: 201710301434.9
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107010704B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 李青竹;王慶偉;張觀石;柴立元;閔小波;楊志輝;王海鷹
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F101/10
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王瑩

本發明公開了一種處理含三價砷廢水的方法，包括將含三價砷的待處理廢水、鐵鹽溶液和硫酸鹽溶液同時進料，進料同時充分碰撞，調節pH為1.8?3.0，常溫，混合均勻，反應，分離沉淀。當含As³⁺20.5g/L的砷溶液、Fe³⁺23.0g/L的鐵鹽溶液和SO₄^2?6.56g/L的硫酸鹽溶液以1.8mL/min加入到30mL去離子水時，25±1℃、600±20r/min、pH=2.4，進料反應18min，圖水羥砷鐵礬礦物結晶良好，As³⁺去除率為87.6％。本發明處理含三價砷廢水的方法除砷效率高，效果好，原料低廉易得，條件溫和，過程可控，沉淀含砷量高，穩定且易于分離，無二次污染，實際應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，更具體地，涉及一種處理含三價砷廢水的方法。

背景技術

隨著我國有色金屬冶煉行業的不斷發展，含三價砷的廢水由于具有酸度大、三價砷含量高、成分復雜等特點，嚴重威脅環境安全和居民健康，逐漸引起人們的廣泛關注，如今，含砷污染物，尤其是含三價砷污染物的回收處理已成為我國有色金屬冶煉業必須面對的最棘手的問題。

現有技術中，含三價砷的廢水主要采用鐵鹽沉淀法處理，該方法受溶度積的限制，需要消耗大量的堿和鐵鹽等使三價砷的去除率達標，同時導致大量廢渣的產生，且其長期穩定性也不能滿足實際應用的需要，存在成本高、存在二次污染以及操作難度大等問題。

近年來發展較快的離子交換法、反滲透法、生物除砷法等方法用于去除廢水中的砷，取得了較好的效果，但離子交換法和反滲透法成本較高，僅限于小規模、組分單一的低濃度含砷廢水的處理；而生物除砷法由于具有無需氧化直接處理含三價砷廢水的潛力，且安全性好，逐漸得到了眾多研究者的青睞，然而，實際上，生物除砷法一方面需要培養微生物，耗費時間較長，且不同微生物的除砷效果差異性大，實際除砷操作不易控制，另一方面，該方法所采用的生物氧化形成礦物從而實現除砷的反應過程所需時間較長，且須在較苛刻的反應條件下進行。

綜上所述，開發一種條件溫和，除砷效率高和處理成本低的處理含三價砷廢水的方法是本領域亟待解決的技術難題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種處理含三價砷廢水的方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種處理含三價砷廢水的方法，包括，將含三價砷的待處理廢水、鐵鹽溶液和硫酸鹽溶液同時進料，且進料同時充分碰撞接觸，調節pH值為1.8-3.0，常溫，混合均勻，反應，分離沉淀后即得。

在上述技術方案中，以砷計，所述待處理廢水中三價砷的含量為7.5-37.5g/L，優選為15-22.5g/L。

在將含三價砷廢水、鐵鹽溶液和硫酸鹽溶液碰撞接觸并混合時，瞬間發生反應生成圖水羥砷鐵礬礦物處理含三價砷廢水中，當三價砷的濃度小于7.5g/L時，濃度過低，圖水羥砷鐵礬礦物的反應成礦速度很小，成礦速度值接近零；當三價砷的濃度大于37.5g/L時，濃度過高，含三價砷廢水、鐵鹽溶液和硫酸鹽溶液在碰撞接觸并混合的瞬間，無法實現充分接觸并反應，從而圖水羥砷鐵礬礦物的成礦不佳。進一步的，實驗研究表明，三價砷的濃度為15-22.5g/L是上述技術方案中圖水羥砷鐵礬的最適成礦濃度，且該濃度與實際工業廢水中三價砷的濃度基本一致，從而進一步說明上述技術方案在處理含三價砷廢水中具有重要的實際應用價值。

在上述技術方案中，所述待處理廢水、鐵鹽溶液和硫酸鹽溶液的加入速率分別為0.5-3ml/min，優選為1.5-2.0ml/min。

控制待處理廢水、鐵鹽溶液和硫酸鹽溶液的加入速率，是為了控制反應液中各反應物的過飽和度，同時，為了促進各反應物在在進料瞬間的碰撞接觸和混勻程度，從而促進圖水羥砷鐵礬礦物的結晶，最終達到快速有效去除三價砷的目的。