含砷廢水治理.docx

1. 硫化沉淀法：硫化沉淀法是去除廢水中的砷和多種重金屬的常用方法，它的處理機理是在廢水中加入硫化劑與砷生成難溶的硫化物，沉降分離除去砷。常用的硫化劑有硫化鈉、硫氫化鈉、硫化氫等。對于砷含量較高的酸性廢水，采用硫化法可去除廢水中約99%以上的砷，形成以三硫化二砷為主要成分且含量較高的含砷廢渣，有利于砷的回收利用。但該方法不適用于污水中的微量砷的去除，只適用于對工業(yè)生產(chǎn)的高含量砷的污水進行初步除砷，要使工業(yè)污水達標排放，還要輔助使用混凝法等其它方法。而且最好在酸性條件下進行，否則沉淀物難以過濾。另外，硫化沉淀后的清液中尚有過剩的s2-排放前要除h2s。硫化劑本身有毒、價貴，因而還限制了它在工業(yè)上的廣泛應用。2. 絮凝共沉法是目前處理含砷廢水用得最多的方法。借助加入（或者原有）的fe2+，fe3+，al3+，mg2+，mn2+等離子，并用堿（一般是氫氧化鈣）調(diào)到適當?shù)膒h。使其水解形成氫氧化物膠體，這些氫氧化物膠體能把aso43-ca(aso2)2、fe(aso2)3、caf2及其它雜質(zhì)吸附在表面，在水中電解質(zhì)的作用下，氫氧化物膠體相互碰撞凝聚，并將其表面吸附物(砷化物)包裹在凝聚體內(nèi)，形成絨狀凝膠下沉，達到除砷的目的。常用的絮凝劑有鋁鹽(如硫酸鋁、聚合硫酸鋁等)和鐵鹽(如三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵等)。其中，鐵鹽混凝法是利用fecl3在水溶液中易水解成fe(oh)3的性質(zhì)，進行混凝吸附五價砷的方法。該方法一般采用攪拌，鐵氧化等將三價砷氧化成五價砷，從而達到除砷目的。林玉琴33等用fecl3在ph=7的中性水中，將水解生成的fe(oh)3與紙漿的復合沉淀物作為吸附劑處理飲用水，經(jīng)實驗室實驗已取絮凝共沉淀法絮凝共沉淀法絮凝共沉淀法絮凝共沉淀法 絮凝共沉法是目前處理含砷廢水用得最多的方法。借助加入（或者原有）的fe2+，fe3+，al3+，mg2+，mn2+等離子，并用堿（一般是氫氧化鈣）調(diào)到適當?shù)膒h。使其水解形成氫氧化物膠體，這些氫氧化物膠體能把aso43-ca(aso2)2、fe(aso2)3、caf2及其它雜質(zhì)吸附在表面，在水中電解質(zhì)的作用下，氫氧化物膠體相互碰撞凝聚，并將其表面吸附物(砷化物)包裹在凝聚體內(nèi)，形成絨狀凝膠下沉，達到除砷的目的。常用的絮凝劑有鋁鹽(如硫酸鋁、聚合硫酸鋁等)和鐵鹽(如三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵等)。其中，鐵鹽混凝法是利用fecl3在水溶液中易水解成fe(oh)3的性質(zhì)，進行混凝吸附五價砷的方法。該方法一般采用攪拌，鐵氧化等將三價砷氧化成五價砷，從而達到除砷目的。林玉琴33等用fecl3在ph=7的中性水中，將水解生成的fe(oh)3與紙漿的復合沉淀物作為吸附劑處理飲用水，經(jīng)實驗室實驗已取。3. 中和沉淀法是一種應用較廣的方法，其機理主要是往廢水添加堿ca(oh)2或naoh，提高溶液ph值，這時砷生成鈣或鈉鹽沉淀，由于砷的固有性質(zhì)，這種方法泥渣沉淀緩慢，且很難將廢水的砷凈化到符合排放標準。在酸性廢水處理中主要的堿性中和劑有：naoh(燒堿)、ca(oh)2(熟石灰)、氨水、白云石、石灰石、電石渣等。其中石灰應用最為普遍，它價廉易得，中和反應效果好。工業(yè)上也常用石灰作為鈣中和沉淀劑。bothe和brown通過實驗確定，在向含as5+的廢水中投加石灰時，會形成ca4(oh)2(aso4)24h2o、ca5(aso4)3oh和ca3(aso4)2等。朱義年等通過混合沉淀和溶解實驗詳細研究了ph值和ca與as摩爾比對石灰沉淀法處理高含量含砷廢水的影響。由于石灰與砷化合物作用較慢，生成的偏亞砷酸鈣ca(aso2)2顆粒較小，所以反應不易完全，除砷效果較差。 用石灰作為沉淀劑的最大優(yōu)點是處理成本低、工藝簡單、對含砷較高的污水用此法可得到理想的處理效率，但在含砷廢水處理過程中沉淀析出的砷酸鈣穩(wěn)定性較差，上世紀80年代的一些研究結(jié)果表明，砷酸鈣與空氣中的二氧化碳接觸會分解成碳酸鈣和砷酸，從而砷重新進人溶液中，造成二次污染。nishimura等通過實驗發(fā)現(xiàn)，在高溫下鍛燒可以降低砷酸鈣和亞砷酸鈣的溶解度。在鍛燒過程中，無定形的砷酸鈣和亞砷酸鈣可以轉(zhuǎn)變成晶體結(jié)構(gòu)的砷酸鈣，且鍛燒溫度越高，砷酸鈣的溶解度越小。1) 一般工廠采用的中和鐵鹽法處理含砷廢水，但是效果并不是很好。2) 可以考慮添加氧化劑將三價砷氧化成五價砷，以提高沉淀效率?？紤]將投加的鐵鹽換為三氯化鐵。3) 采用硫化沉淀法對砷的去除率很高，同時砷以三硫化二砷形式沉淀，便于回收處理。一般用于氧化焙燒。4) 針對現(xiàn)在各廠污酸和廢水的砷處理效果不好，添加戈爾膜對出水進行深度處理。4. 工程實例：銅冶煉企業(yè)均設有污水處理站，處理硫酸車間污水和全廠生產(chǎn)污水。一般進入廠污水處理站污水的特點是處理量大，成份復雜。金隆銅業(yè)公司和金昌冶煉廠的綜合污水水質(zhì)見表1。表1污水水質(zhì)成分成分h2so4asfcufezncd貴治3920440620300600金隆1314182.886.1172.65473070.03重金屬離子，特別是砷離子，給污水處理工藝的選擇帶來一定的難度。按照gb8978-1996限定的砷排放濃度為0.5mg/l，在設計選取的工藝指標中，砷離子的總?cè)コ室_到99%，才能使處理水達標排放。采用簡單的石灰乳中和工藝不能保證水質(zhì)達標排放。在近幾年投產(chǎn)的大型銅冶煉企業(yè)和進行技術(shù)改造的環(huán)境治理企業(yè)，對含砷酸性污水處理均采用了石灰乳兩段中和加鐵鹽除砷工藝，經(jīng)生產(chǎn)實踐證明，該工藝是行之有效的，在砷離子達標排放時，其它重金屬離子均能達標排放。 該工藝流程見圖該工藝反應機理分別為：一段中和反應控制ph78ca(oh)2+h2so4=caso4+2h2o2h3aso3+ca(oh)2=ca(aso2)2+4h2o氧化反應分別使fe2+氧化成fe3+,as3+氧化成as5+生成鐵鹽及亞鐵鹽。4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)32fe(oh)3+3as2o3=2fe(aso2)3+3h2ofe(oh)3+h3aso4=f3aso4+3h2ofe(oh)3+h3aso4=feaso3+3h2o影響因素ph 影響二段中和控制ph=1011，使上述反應中的鐵砷鹽和鈣鹽在堿性條件下完全沉淀。在上述反應中，要保證砷的去除率達到99%，關(guān)鍵在控制二段中和反應的條件，依據(jù)有關(guān)去砷的試驗資料，見圖3、圖4，但二段中和反應控制ph=911時，可使出水中as0.5mg/l。fe/as的影響分析不同ph值與鐵鹽共沉曲線圖，當fe/as10時，處理出水中的砷0.5mg/l，在生產(chǎn)中，對不同的含砷酸性水按上述控制參數(shù)及反應條件進行調(diào)整，都取得了較好的處理效果。 凝聚劑的影響在上述反應后添加凝聚劑有助于中和產(chǎn)物的快速沉淀，pam具有較好的吸附、橋聯(lián)作用，使鐵砷鹽及鈣鹽在濃縮池中能夠快速沉淀。 設備的影響兩段中和加鐵鹽去除含砷污水處理工藝，處理效果的優(yōu)劣與工藝裝備及測控設施的先進可靠程度有關(guān)，關(guān)鍵設備及儀表采用目前國內(nèi)外的先進產(chǎn)品，能為整個處理工藝的達標運行奠定了可靠的基礎。結(jié)論 1)銅冶煉企業(yè)含砷污水處理采用硫化法和石灰乳兩段中和加鐵鹽除砷工藝，能夠達到預期目標，但污酸處理存在著處理成本高的問題，有待