[发明专利]一种利用烟气中SO2处理含砷废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护重金属酸性废水处理领域，具体涉及一种利用烟气中SO₂处理含砷废水的方法。

背景技术

在铜冶炼工艺流程中，会排放高含量二氧化硫及As₂O₃等的烟气，一般采用两转两吸工艺利用烟气中的SO₂制硫酸，而烟气中的As₂O₃及其它杂质经水洗进入水中，通常称这种酸性含砷废水为污酸。污酸这种高浓度含砷废水的处理难度大、处理成本高，迄今仍是废水治理中的一大难题。

目前处理污酸的技术主要是用硫化钠或石灰、铁盐等去除砷。硫化钠除砷方法的主要缺点是处理成本高，钠离子的进入后难以分离，影响水质回用；石灰、铁盐除砷法，不仅成本高，且处理后产生的含砷固体废弃物量大，这种含砷等重金属固体被视为危险废弃物，不易处置，需占用大量专用填埋场，而扩建填埋场多有困难，若填埋场管理不善还有潜在的二次污染。本申请以废气净化废水、以废治废，符合国家对冶炼企业清洁生产的要求，实现了废物再利用。

发明内容

本发明针对铜冶炼的工艺特点，提出了一种利用烟气中SO₂处理含砷废水的方法，通过改进现有污酸的净化工艺，利用废气净化废水，实现以废治废，降低处理成本，减少二次污染。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种利用烟气中SO₂处理含砷废水的方法，具体采用以下步骤：

1)洗涤烟气而产生的污酸进入一次铁碳床，污酸中的亚硫酸被还原成S^2-(硫化氢)，同时铁被氧化生成亚铁离子，污酸中的砷化物与S^2-离子结合生成As₂S₃沉淀物，再将沉淀的砷化物与缺少亚硫酸的污酸分离，完成第一次除砷；

2)将第一次除砷后的污酸引入吸收塔中，与烟气中SO₂气体接触，补充亚硫酸根的量，然后进入二次铁碳床，完成第二次除砷。

所述的步骤(1)和(2)在铁碳床中的反应时间为2～5h，反应温度为0～60℃。

本发明利用烟气中SO₂处理含砷废水的主要反应为：

3H₂SO₄+SO₂+3Fe＝3FeSO₄+H₂S+2H₂O

H₂SO₄+Fe＝FeSO₄+H₂↑

3S^2-+2As³⁺＝As₂S₃↓

3S^2-+2AsO₃^3-+12H⁺＝As₂S₃↓+6H₂O

Fe³⁺+AsO₄^3-＝FeAsO₄↓

本发明所述的铁碳床包括进水管、池壁、铁床、支撑板、磁性栅、集水管、出水管、污泥斗和放空阀，其中的进水管靠近池壁的顶部，进水管下部设置有铁床，铁床用支撑板支撑，污泥斗上部设置有磁性格栅，出水管进口设在污泥斗上部，磁性格栅之下，即出水管的出口在进水管之下0.3～0.6米处，污泥斗底部设置有放空阀。

本发明以废气净化废水、以废治废，用铁碳还原床将污酸中的SO₃^2-(洗涤烟气时SO₂会溶于水中转化为SO₃^2-)还原为H₂S，S^2-与污酸中的砷及其它重金属离子反应生成不溶于酸的硫化物沉淀而去除，还原剂自身与污酸反应后的产物，也与砷化物结合成沉淀物。过量还原剂被控制在特制的反应床里，不混入硫化物沉淀之中。本法与现有的硫化钠、石灰等除砷方法相比较，具有产生固体废弃物总量少、硫、砷化物含量高的特点，可作为化工原料直接利用或外卖，即便不利用，需专用的填埋场地也要小很多。另外，污酸废水的后续处理通常还要加石灰和硫酸亚铁，但使用本技术，后续处理时，使用石灰和硫酸亚铁的量会减少，硫酸亚铁甚至不用，降低了处理成本。

附图说明