[发明专利]一种高效絮凝-吸附处理含低浓度有机胂制剂废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，更具体地说，涉及一种高效絮凝-吸附处理含低浓度有机胂制剂废水的方法。

背景技术

砷污染主要来源于含砷矿石开采、金属冶炼以及工农业生产和应用过程。在矿石开采、金属冶炼中，砷主要以硫化物、三氧化二砷等无机砷的形式存在。在农业以及畜牧养殖业中，有机胂制剂作为作除草剂、杀虫剂、土壤消毒剂、饲料添加剂获得了广泛的应用。

20世纪六七十年代，我国用有机胂农药，如稻脚青、稻宁、田安、甲基硫砷、福美胂等，预防农作物的病虫害。有机胂农药获得了广泛的应用，同时也造成大面积的污染，使砷元素进入地表水体、地下水体、土壤等环境介质，对环境造成影响。目前，我国已限制含砷制剂在农业领域使用，然而，含砷的除草剂、脱叶剂、杂交水稻杀雄剂等仍在部分地区使用。

美国食品和药品管理局(Food and Drug Administration,FDA)最早在1964年允许有机胂制剂应用于鸡饲料，并在1983年正式批准用作猪、鸡的促生长剂。欧盟和日本也先后批准允许在饲料中使用有机胂制剂。我国农业部1993年在《饲料药物添加剂使用规范》中批准阿散酸应用于养猪养鸡业，1996年批准了洛克沙胂的使用。

阿散酸和洛克沙胂是目前最常用的有机胂饲料添加剂。由于其具有抗生素和促生长作用，被美国、日本、中国及拉丁美洲(欧盟除外)等许多国家所使用。有机胂制剂的作用：促进生长，改进肉料比；抗球虫、抗菌及提高机体抵抗力；提高畜禽产品色素沉着；防止硒中毒。

有机胂类药物给畜牧业带来了明显的经济效应，但有机胂类药物具有一定的毒性，过量的添加可使动物中枢神经系统失调，并使脑病和视神经萎缩的发病率升高，而且有机胂在饲料加工、储存、运输和使用过程中可能降解为其它砷化合物，对动物产生毒害作用，进而给人体健康以及环境安全带来威胁。

有机胂类药物几乎不被动物体吸收，随着动物的排泄物进入环境中，导致了养殖场废弃物(粪便、污水)以及养殖场周围环境介质(土壤、水体)中砷含量的增加。因此，针对含有机胂类药物污水的治理是解决砷元素污染源头的问题。

国内对处理含高浓度无机砷废水的方法报导较多，其中比较可行、有效的方法是FeCl₃-CaO混凝沉淀法，其在一定的铁砷比下可使废水中砷的去除率达到很高的水平，Fenton氧化法仅适合于COD浓度比较低的含砷污水处理，目前已有针对高COD、高有机胂的两步法(FeCl₃-CaO混凝沉淀法和Fenton氧化法)处理技术，但针对水体中低浓度有机胂的处理，还鲜有报道。针对含低浓度有机胂制剂废水，若采用化学转化方法将有机胂转化成无机砷(Ⅲ或V)，将消耗大量的含铁氧化剂，且氧化不彻底，出水水质难以保证，直接制约处理水的废水资源化利用。若将含低浓度有机胂制剂废水进行生物处理之前，通过吸附预处理去除有机胂，有利于后续废水处理或资源化利用，是一个处理含低浓度有机胂废水的有效途径。

针对水体中低浓度有机污染物，人们一直在努力寻找高效、经济的去除方法与技术。目前，多采用深度氧化法(AOTs)、吸附法、混凝法等，其中AOTs对有机物降解存在不彻底、能耗高、处理成本高等局限性，在水污染控制方面受到很大的限制。吸附法存在吸附容量小(常规吸附剂，如颗粒活性炭等)、选择性差、用量大且受水质影响较大、易带来二次污染等问题。混凝法存在当采用常规絮凝剂进行絮凝沉淀处理时，难以形成大且量多的“矾花”，目标有机污染物去除效果差，常规絮凝剂混凝效果差、用量大、产品稳定性不好，水中残留铁、铝量易超标，易发生返色现象等问题，大大限制了这些常规絮凝剂在含低浓度有机污染物废水中的应用。

经检索：关于腐殖酸及其改性物在复混肥、水煤浆、阻垢剂、土壤修复剂、吸水材料、行业废水(重金属、印染、石油类)处理方面得到了广泛应用，但应用于含有机胂废水处理，还鲜有报道。

中国专利申请号201310580450.8，申请日为2013年11月19日，发明创造名称为：一种高效吸附处理含低浓度洛克沙胂废水的方法。该发明采用聚丙烯酸铁(Ⅲ)络合物作为悬浊吸附剂，通过控制吸附处理含低浓度洛克沙胂废水处理方法中的各工艺条件从而达到吸附的作用。但是该发明专利在制作聚丙烯酸铁(Ⅲ)络合物吸附剂过程中，将没有参与反应的铁(Ⅲ)和聚丙烯酸钠清洗去除，所获得的悬浊产品仅限于含低浓度洛克沙胂废水的处理，且制备聚丙烯酸铁(Ⅲ)络合物的成本较高。

针对含低浓度有机胂的废水，常规加铁絮凝处理时，需要投加铁絮凝剂量大，形成的絮体粒径小，难以泥水分离，出水水质难以保障。

发明内容