本發(fā)明涉及一種污水處理方法，尤其是涉及一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法。

背景技術(shù)：

在水環(huán)境中砷一般以三價(jià)態(tài)（As()）和五價(jià)態(tài)（As()）的形式存在，與五價(jià)砷相比，三價(jià)砷毒性更強(qiáng)、更不穩(wěn)定，三價(jià)砷的毒性比五價(jià)砷的毒性高出約60倍，而且，三價(jià)砷在自然狀態(tài)下氧化成五價(jià)砷的速度很慢。在硫酸污水中，砷絕大部分以三價(jià)形式存在，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)占砷總量的97.3%，對這種污水原采用鼓入空氣30分鐘吹脫二氧化硫，三價(jià)砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)可降為50.6%，依然殘留大量三價(jià)砷。

目前，用于污水除砷的技術(shù)主要是化學(xué)技術(shù)和物理技術(shù)，在物理技術(shù)中，常采用吸附劑除砷，但是這些吸附劑存在著價(jià)格昂貴、吸附容量低或者吸附劑溶出等問題；在化學(xué)技術(shù)中，利用氧化劑除砷的方法是一種較為經(jīng)濟(jì)、安全的脫砷方法，但是存在除砷效果差，引入新的雜質(zhì)，對水的回用造成一定限制的問題。

CN 105152396 A公開了一種含砷廢水的處理方法，先將廢水與第一反應(yīng)料混合反應(yīng)，壓濾，得到濾液 ；所述第一反應(yīng)料包含雙氧水、三價(jià)鐵源化合物、氧化鈣和硅藻土 ；再將所述濾液與第二反應(yīng)料混合反應(yīng)，壓濾，得到處理后廢水 ；所述第二反應(yīng)料包含三價(jià)鐵源化合物和聚丙烯酰胺。該方法先通過雙氧水氧化，而后三價(jià)鐵源化合物、氧化鈣和硅藻土混凝吸附后絮凝沉降，初步達(dá)到除砷的目的，而后通過三價(jià)鐵源化合物氧化以及聚丙烯酰胺混凝沉淀達(dá)到最終除砷的目的，該方法適合對低砷含量的廢水進(jìn)行除砷處理，用于處理砷含量高的廢水時(shí)其效率偏低，且回用水中帶入了一定量鈣和氯的含量。

CN 103043812 A公開了一種預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾處理含砷廢水的方法，在廢水中含三價(jià)砷的情況下，在反應(yīng)池中添加一定量的氧化劑預(yù)氧化，攪拌反應(yīng)5~60min，使三價(jià)砷全部轉(zhuǎn)化為五價(jià)砷，對于只含五價(jià)砷廢水不需要預(yù)氧化步驟，然后加入一定量的鐵鹽水溶液，并加酸或堿調(diào)pH＝6~8，控制 Fe/As 摩爾比為5~50，快速攪拌0.1~1min，生成砷酸鐵沉淀，同時(shí)鐵鹽水解生成羥基鐵促進(jìn)砷酸鐵凝聚沉降，再加入0.1~10mg/L有機(jī)高分子絮凝劑水溶液，快速攪拌0.1~1min，慢速攪拌5~10min，沉淀10~30min，從底部排出污泥后，上清液進(jìn)入過濾裝置過濾后排放。該方法處理成本較高，且適合對低砷含量的廢水進(jìn)行除砷處理，用于處理砷含量高的廢水時(shí)其效率偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適合高砷含量硫酸污水、操作簡單，處理成本低，除砷率高且處理后的廢水符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求的對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法，包括以下步驟：

1）在酸性污水中加入雙氧水混合反應(yīng)，酸性污水與雙氧水的體積比80~90:1，攪拌、反應(yīng)30~40min，得到第一反應(yīng)液；

2）將第一反應(yīng)液泵至污酸渣濃密機(jī)，并向污酸渣濃密機(jī)內(nèi)添加石灰乳對其pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，pH控制在10~12，控制Ca/As摩爾比為4~8:1，充分?jǐn)嚢?5~35min；

3）對步驟2）所得到的混合溶液采用隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到固渣和濾液；

4）步驟3）所得到的濾液進(jìn)入一段沉淀池，進(jìn)行自然沉淀；

5）經(jīng)過一段沉淀池的濾液進(jìn)入二段沉淀池，往二段沉淀池中加入三價(jià)鐵溶液，得到第二反應(yīng)液；

6）第二反應(yīng)液進(jìn)入三段沉淀池，往三段沉淀池中加入絮凝劑液，進(jìn)行沉降分離，得到第三反應(yīng)液；

7）第三反應(yīng)液從三段沉淀池溢流至回用水池。

進(jìn)一步，所述酸性污水的pH值為0.5~1.5，有害成分包括：砷含量為3000~5000mg/L，鎘含量為3000~5000mg/L，鉛含量為10~30mg/L。

進(jìn)一步，所述一段沉淀池、二段沉淀池和三段沉淀池的底流通過循環(huán)泵返回砷渣濃密機(jī)進(jìn)行濃縮后，泵送至隔膜壓濾機(jī)壓濾進(jìn)行固液分離，得到固渣和濾液，濾液流回一段沉淀池循環(huán)利用。

進(jìn)一步，所述三價(jià)鐵溶液為三氯化鐵溶液。

進(jìn)一步，所述步驟5）中的濾液與三氯化鐵溶液中的鐵砷摩爾比為8~10:1。

進(jìn)一步，所述絮凝劑液為陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液，陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液的添加濃度為0.1~0.3%。

進(jìn)一步，所述一段沉淀池、二段沉淀池、三段沉淀池的沉淀反應(yīng)時(shí)間分別為8~10h、6~8h、4~6h。

進(jìn)一步，所述固渣卸至渣場進(jìn)行處理。

本發(fā)明一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法的有益效果：通過雙氧水氧化，而后通過自然沉淀、三價(jià)鐵溶液和陰離子型聚丙烯酰胺的沉淀作用，對高砷含量硫酸污水進(jìn)行分段處理，最終達(dá)到除砷的目的，工藝簡單，除砷效果顯著，可將高砷含量硫酸污水中的砷降至0.2mg/L以下；雙氧水作為一種新型綠色環(huán)保的氧化劑在硫酸污水中除砷過程不會(huì)產(chǎn)生其他有害氣體，也不會(huì)產(chǎn)生大量氯離子，對水的回用不會(huì)造成限制；本發(fā)明可適用于各種工業(yè)含砷廢水，配合原有的石灰中和-鐵鹽-絮凝法，對其它有用重金屬的處理效果也很明顯，如鎘、鉛的含量分別降到了0.04mg/L、0.4mg/L以下；同時(shí)該方法還降低了廢水的排放量，達(dá)到了資源綜合利用和含砷廢水無害化處理的目的。

附圖說明

圖1—為一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

以下實(shí)施例中，其中，雙氧水、二段沉淀池和三段沉淀池添加的三氯化鐵溶液、陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液均從市場采購，雙氧水采用化學(xué)純試劑；

實(shí)施例1

參照圖1：本實(shí)施例的一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法，包括以下步驟：

1）在酸性污水中加入雙氧水混合反應(yīng)，酸性污水與雙氧水的體積比89:1，攪拌、反應(yīng)37min，得到第一反應(yīng)液；

2）將第一反應(yīng)液泵至污酸渣濃密機(jī)，并向污酸渣濃密機(jī)內(nèi)添加石灰乳對其pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，pH為11.0，控制Ca/As摩爾比為5：1，充分?jǐn)嚢?0min；

3）對步驟2）所得到的混合溶液采用隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到固渣和濾液；

4）步驟3）所得到的濾液進(jìn)入一段沉淀池，進(jìn)行自然沉淀；

5）經(jīng)過一段沉淀池的濾液進(jìn)入二段沉淀池，往二段沉淀池中加入三價(jià)鐵溶液，得到第二反應(yīng)液；

6）第二反應(yīng)液進(jìn)入三段沉淀池，往三段沉淀池中加入絮凝劑液，進(jìn)行沉降分離，得到第三反應(yīng)液；

7）第三反應(yīng)液從三段沉淀池溢流至回用水池。

所述酸性污水的pH為0.5，砷含量為4750mg/L，鎘含量為3430mg/L，鉛含量為15mg/L。

所述一段沉淀池、二段沉淀池和三段沉淀池的底流通過循環(huán)泵返回砷渣濃密機(jī)進(jìn)行濃縮后，泵送至隔膜壓濾機(jī)壓濾進(jìn)行固液分離，得到固渣和濾液，濾液流回一段沉淀池循環(huán)利用。

所述三價(jià)鐵溶液為三氯化鐵溶液，所述步驟5）中的濾液與三氯化鐵溶液中的鐵砷摩爾比為9：1。

所述絮凝劑液為陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液，陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液的添加濃度為0.2%。

所述一段沉淀池、二段沉淀池、三段沉淀池的沉淀反應(yīng)時(shí)間分別為9.5h、7.5h、5.5h。

所述固渣卸至渣場進(jìn)行處理。

采用本實(shí)施例的一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法，處理后的廢水中砷含量為0.1mg/L，鎘、鉛的含量也分別降到了0.02mg/L、0.1mg/L。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例的一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法，存在以下不同：

1）在酸性污水中加入雙氧水混合反應(yīng)，酸性污水與雙氧水的體積比85:1，攪拌、反應(yīng)35min，得到第一反應(yīng)液；

2）將第一反應(yīng)液泵至污酸渣濃密機(jī)，并向污酸渣濃密機(jī)內(nèi)添加石灰乳對其pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，pH為12.0，控制Ca/As摩爾比為7：1，充分?jǐn)嚢?8min；

4）步驟3）所得到的濾液進(jìn)入一段沉淀池，進(jìn)行自然沉淀；

5）經(jīng)過一段沉淀池的濾液進(jìn)入二段沉淀池，往二段沉淀池中加入三價(jià)鐵溶液，得到第二反應(yīng)液；

6）第二反應(yīng)液進(jìn)入三段沉淀池，往三段沉淀池中加入絮凝劑液，進(jìn)行沉降分離，得到第三反應(yīng)液；

所述酸性污水的pH為1.0，砷含量為4640mg/L，鎘含量為3310mg/L，鉛含量為25mg/L。

所述三價(jià)鐵溶液為三氯化鐵溶液，所述步驟5）中的濾液與三氯化鐵溶液中的鐵砷摩爾比為10：1。

所述絮凝劑液為陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液，陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液的添加濃度為0.3%。

所述一段沉淀池、二段沉淀池、三段沉淀池的沉淀反應(yīng)時(shí)間分別為9h、7h、5h。

采用本實(shí)施例的一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法，處理后的廢水中砷含量為0.12mg/L，鎘、鉛的含量也分別降到了0.02mg/L、0.2mg/L。

實(shí)施例3

與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例的一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法，存在以下不同：

1）在酸性污水中加入雙氧水混合反應(yīng)，酸性污水與雙氧水的體積比83:1，攪拌、反應(yīng)32min，得到第一反應(yīng)液；

2）將第一反應(yīng)液泵至污酸渣濃密機(jī)，并向污酸渣濃密機(jī)內(nèi)添加石灰乳對其pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，pH為10.0，控制Ca/As摩爾比為6：1，充分?jǐn)嚢?5min；

4）步驟3）所得到的濾液進(jìn)入一段沉淀池，進(jìn)行自然沉淀；

5）經(jīng)過一段沉淀池的濾液進(jìn)入二段沉淀池，往二段沉淀池中加入三價(jià)鐵溶液，得到第二反應(yīng)液；

6）第二反應(yīng)液進(jìn)入三段沉淀池，往三段沉淀池中加入絮凝劑液，進(jìn)行沉降分離，得到第三反應(yīng)液；

所述酸性污水的pH為1.5，砷含量為4350mg/L，鎘含量為3260mg/L，鉛含量為20mg/L。

所述三價(jià)鐵溶液為三氯化鐵溶液，所述步驟5）中的濾液與三氯化鐵溶液中的鐵砷摩爾比為8：1。

所述絮凝劑液為陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液，陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑液的添加濃度為0.1%。

所述一段沉淀池、二段沉淀池、三段沉淀池的沉淀反應(yīng)時(shí)間分別為8.5h、6.5h、4.5h。

采用本實(shí)施例的一種對高砷含量硫酸污水進(jìn)行加氧除砷的方法，處理后的廢水中砷含量為0.14mg/L，鎘、鉛的含量也分別降到了0.03mg/L、0.1mg/L。