含砷废水的处理办法

1. 砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收，如硫酸厂中的废水，可用硫化钠在2040℃下进行处理，所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理，冷却后进行分别，分出硫化铜后，再与硫酸铜溶液反应，并在＞70℃通入空气或氧，使砷成为五价，再分出硫化铜，溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气，使五价砷还原成三价砷，并结晶，过滤干燥，即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中，以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂，其废水可以先在90℃加入过氧化氢，再通过一个阳离子交换树脂处理，出水中形成的H3AsO4可以用20的NR3R＝C816的烷基在二甲苯中的溶液进行萃取，约有95以上的砷被回收，其纯度可达9798，可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.0050.007mg/L[2]。 1.1. 沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法，或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。其次种方法是水处理技术中常采纳的传统混凝沉降法。此外也可采纳活性炭和矾土吸附或离子交换。 1.1.1. 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法，由于砷V酸铁的溶解度微小，所以除干脆用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外，也可在处理含砷废水时，先进行氧化处理，使废水中的三价砷先氧化成五价砷，使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢，所以常用氧化剂进行氧化，常用的氧化剂有氯，臭氧，过氧化氢，漂白粉，次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾，也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化，再与镁，铁，钙或锰等盐作用，脱砷实力可以提高1030倍[16]。结合铁盐处理，出水中的砷含量可以降至0.050.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化中去[18]。 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和，再用PTFE膜过滤，废水中的砷的去除率可达99.7，克服了传统的含砷废水处理工艺投资高，占地大，运行成本高，处理后水质不稳定的弱点，滤清液无色，澄澈，透亮，可以达标排放或降级回用[19]。 用硫酸铁或其它三价铁盐可以有效地去除废水中的砷化合物。当时始浓度为0.310.35毫克/升时，用硫酸铁处理，砷的去除率可达9194，如再经双层滤料过滤，去除率还可增加57，总去除率可达9899，出水砷含量可降至0.0030.006毫克/升[20]。在用硫酸铁作为凝合剂时，当用量在500毫克/升时，可以使水中的含砷量从25毫克/升降至5毫克/升以下。其机理是共沉淀法，在铁沉淀的同时，将砷也从废水中络合除去。砷酸盐和亚砷酸盐都可以用这种方法处理。如在处理前用氧化的方法进行预处理，使亚砷酸盐先氧化或高锰酸钾氧化成砷酸盐，其去除效果会更好[21][22]。其沉淀的pH值可以限制在≥2，在沉降时加入高分子絮凝剂其效果更好[23]。采纳石灰－聚合硫酸铁法对硫酸生产中含砷废水进行了处理，试验了pH值、mFe/mAs质量比、石灰加入量等条件对As去除率的影响。结果表明，当pＨ值为8.8－10.6，mFe/mAs不小于5时，处理后的废水中As的质量浓度小于１mg/L，符合国家排标准[24]。当用漂白粉作为氧化剂，结合铁盐处理，可以得到铁盐沉淀，出水中的砷含量可降至0.30.5mg/L，产生的砷酸钙含砷及锑分别为20及22，可在玻璃工业中作为脱色剂[25]。废水中的砷还可以用氯化镧或与硫酸铁一起作用，使砷成砷酸镧沉淀而去除，所得的砷酸镧在pH为310.0均比较稳定，相宜于后续处置[26][27]。当含重金属工业废水中去除砷时，砷可随重金属的沉淀而一起去除，去除率可达90，在铁存在的状况下，用石灰处理可有效地去除砷，砷含量可降至0.05毫克/升。如再与氧化钛吸附法结合，出水中的砷含量可以降至5ppb[28]。由三价铁盐净化含砷废水的废渣，如再与硫酸亚铁溶液混合，并用石灰将pH调整至9，放置数天后，可以得到强磁性的稳定黑色沉淀[29]。 硫酸厂的含砷废水，可以将其pH从12用消石灰中和提高至1212.3，在中和时并加以搅拌及曝气，再与聚丙烯酰胺处理，经过滤后，并加入粘土进行吸附，出水中的砷含量可以降至＜0.05mg/L[30]。也可以用氯进行氧化，使三价砷转化成五价砷，再与足量的消石灰作用使pH调至12，使砷酸钙析出[31]。 利用三价铁和锰的共沉淀作用，可以用来处理含砷废水，pH以912间为好[32]。 硫酸亚铁也可用来处理含砷废水，在特定的条件下，处理后的含砷量可以降至0.05毫克/升以下[33][34][35]。 含砷废水可以通过电絮凝法进行处理，当用低碳钢及不锈钢作为阳极及阴极，可用来处理熔炼厂的废水[36]。 1.1.2. 铝盐法 用铝盐处理含砷废水，其效果相对较差。用明矾时，砷的去除效果约为7579，亚砷酸盐的去除率只有1025。但在处理亚砷酸盐前，先用氯气等处理，使其先转变成砷酸盐，则其去除率与砷酸盐相同。 1.1.3. 硫化物沉淀法 含砷废水，在pH 67的条件下，加入硫化钠或硫化氢可以开成硫化砷沉淀，并使出水中的砷含量降至0.05毫克/升[37]。并且发觉硫化物沉淀法对砷酸盐有效，也对亚砷酸是无效的。但在石灰存在下，并在高的pH条件下，对砷酸盐和亚砷酸盐均是有效的.因为在高pH的环境下，亚砷酸盐可以转换成砷酸盐[38]。在用硫化法处理含砷废水时，如再结合磁效应，则可以加速其沉降速率，提高砷的去除效率[39][40]。另外硫磺在石灰乳中的溶液也可以处理废水中的砷，假如将此沉淀在取去前在加压釜中125155℃加热，则可以削减沉淀中砷渗析出的可能[41]。硫化钠也可以作为砷的沉淀剂来处理含砷废水，当将氧化还原电位势限制在5070mV时，废水中的99的砷和铜可以被去除[42]。用硫化铁FeS对含砷废水可以进行沉淀转化，絮凝和中和的方法进行处理，出水中含砷量在pH29时，可以达到＜0.5mg/L[43]。 含砷的废水可以用硫化钠来处理[44]，例如黄铁矿的洗涤废水，含有22的游离硫酸及3.5g/L的砷，可以用65g/L的硫化钠并用硫化氢处理使硫化钠含量为23硫氢化钠为77，室温下搅拌1小时，溶解的硫化氢用压缩空气去除，并加入硅藻土作为过滤助剂，经过滤后，废液中的砷含量可以降至0.1mg/L[45]。用硫化钠处理砷时，也可以在二氧化硫的存在下进行，所得的硫化砷沉淀可以在压热釜中加热至软化点及熔点，可以提高其致密度，密度可以达到2.05g/cm3，使沉淀易于保存及处理。 废水中的砷及锑或其它金属，可以用硫化物处理，去除率可以达到99.97[46]。硫化铁也可以用来除去废水中的砷及其它金属[47]，如粉碎的FeS在pH在7左右加至废水中，其中含砷5.0ppm，经振摇48小时后过滤，砷的含量可以降至0.0035ppm[48]。也有报导在pH为3.5时，其去除效率为最好[49]。 在用硫化钠法处理含砷废水时，如能限制氧化还原势在＜250mV，再用碳酸钠或消石灰中和，并结合硫酸铁等铁系混凝剂，则效果更好