[發明專利]一種基于硫循環的含砷廢水處理方法

在審

• 申請號: 202210853912.8
• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115180716A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 魏利;魏東;李春穎;張昕昕;駱爾銘;歐陽嘉
• 申請（專利權）人: 國環電池科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/10
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

一種基于硫循環的含砷廢水處理方法，它涉及一種基于硫循環的含砷廢水處理方法。本發明是要解決現有含砷廢水處理過程中效率低，處理成本高的問題。本發明通過馴化培養的厭氧活性污泥，將厭氧活性污泥添加到厭氧折流板反應器中，用于生物去除砷，酸性條件下，污泥中鐵粉及鐵的化合物提高了對砷的去除效果，在最后一個厭氧反應池中放置膜組件，反應用于固液分離，實現泥水分離，減少砷沉淀隨水的流出，防止了砷的溶出，降低了出水中砷的含量。污泥中還添加有鐵電氣石顆粒，能夠吸附砷離子及加快砷的價態的改變，鐵電氣石表面吸附砷離子提高了局部范圍內砷的濃度，有利于砷離子生成硫化物沉淀去除，提高了處理效率。本發明用于含砷廢水處理。

技術領域

本發明涉及一種基于硫循環的含砷廢水處理方法。

背景技術

砷廣泛存在于自然界中，含砷礦物主要是硫化物和氧化物，砷的存在和應用幾乎均以無機和有機化合物出現，而這些化合物均有毒性，其中某些化合物，如砒霜(三氧化二砷)是劇毒物質。砷可通過與蛋白和酶的巰基的相互作用(使蛋白質和酶在細胞內變性)以及增加細胞內的活性氧簇引起細胞損傷而產生毒性。砷被廣泛用于硬化合金和生產半導體、殺蟲劑、除草劑、木材防腐劑、半導體材料以及飼料添加劑等，這些人為活動將大量的砷引入到環境中，國內外都有關于地方性砷引發疾病的報道。不同價態和形態的砷，理化性質不一樣，毒性也各異。砷單質不溶于水，而且進入人體后幾乎不被吸收，直接能排除體外，所以單質砷一般對人體無害。但所有的砷化合物均有毒性。在自然水體中，根據水中氧的含量差異不同形態不同，厭氧情況下一般以亞砷酸鹽As(III)存在，好氧情況下一般以砷酸鹽As(V)存在；另外水的pH值大小對水中砷價態和存在形式也有較大影響。

為了防止砷中毒，目前各國規定飲用水中的最大含砷濃度為5.0×10^-8～1.5×10^-7，世界衛生組織所規定的飲用水標準為2.0×10^-8。在工廠空氣中被允許的最高含砷濃度為0.3mg/m³。為了使大氣和飲用水中的含砷量達到標準以下，必需采用一定的技術來除砷。目前國內外除砷技術主要可概括為生物法、硫化法、混凝法、離子交換法、高分子粘合劑和濾膜技術、直接沉淀法、光催化氧化法等，這些除砷技術和方法有著各自的優缺點和適用圍，部分除砷方法只能應用于實驗室中除砷，其中幾種除砷技術和方法已用于工業生產和廢水中除砷。

化學沉淀法是一種較為傳統的水處理方法，其發展時間較長，技術較為成熟。化學沉淀法一般可分為兩類：一類是將砷沉淀為較為穩定的化合物后存放，這種方法是目前較為普遍的處理較高濃度的工業含砷廢水；另一類是將砷沉淀為某種中間產物，然后再將它轉化為砷產品出售，該方法較第一種方法能避免因為含砷沉淀物長期存放所可能帶來的二次污染。較理想的除砷方法，從技術上講，不僅必須確保處理后外排水達到環保要求，而且所得砷沉淀物也應具有較高的穩定性，適宜長期存放。

電化學方法主要包括電凝法和電滲析法。電凝除砷有以下兩方面機理：一方面是陽極板電離出的金屬離子(Fe³⁺、Al³⁺)直接與As(V)反應形成難溶性砷酸鹽，另一方面是電解產物所形成的氫氧化物膠體可吸附廢水中帶負電荷的砷，氫氧化物沉淀可與難溶性砷酸鹽形成共沉淀，從而有效去除廢水中的砷。電滲析工作機理是利用交替排列著的陰膜和陽膜將廢水分隔成小水室。當含砷原水進入這些小室時，在直流電場的作用下，溶液中的離子就作定向遷移。陽膜只允許陽離子通過而把砷酸根離子和亞砷酸酸根離子截留下來；陰膜只允許陰離子通過而把陽離子截留下來。從而使離子得到了分離和濃縮，污水便得到了凈化。