[发明专利]一种工业含砷废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业含砷废水的处理方法，特别是工业硫酸生产过程中排放的含砷废水的处理方法。

背景技术

现行较为成熟且普遍运用的脱砷方法是混凝法、吸附法。冶炼和硫酸工业含砷废水治理主要是采用硫化碱法，其原理是通过硫化碱和废水中As反应生成极难溶的硫化砷沉淀后分离而达到脱砷目的。

化肥行业很多企业采用矿肥结合模式生产，即先用硫铁矿生产硫酸，再用硫酸和磷矿反应生产磷铵等化肥。前段工序生产硫酸时会产生含砷废水，后段工序生产磷铵等化肥时则产生含氮磷废水。含砷废水经硫化碱法脱砷处理返回硫酸工序循环回用后，仍有大量富余需要消化；而含氮磷废水经生化细菌脱氮磷处理后可直接外排。为了节约投资，硫酸工序和化肥工序产生的废水通常采用一个排污口排出。但是，由于硫化碱脱砷后的废水对处理含氮磷废水的生化细菌有灭活作用，因此硫化碱脱砷后的废水不能直接进入化肥工序废水生化处理系统，需先进行脱除微量硫后才能进入生化处理系统，使得废水处理成本增加。

针对上述硫化碱脱砷法不足之处，开发了如下工业废水脱砷新技术。具体内容如下：

发明内容

本发明的目的是提供一种工业含砷废水特别是硫酸工业含砷废水的处理方法，使得脱砷后的水能够进入污水处理循环利用系统进一步处理，从而减少含砷废水后续的处理成本。

本发明处理方法包括如下步骤：

(1)用碱性中和剂中和工业含砷废水，控制终点pH≥5.0；

(2)将上述中和产物固液分离，除去固相杂质，得到一段处理水；

(3)向上述一段处理水中添加聚合硫酸铁和H₂O₂，聚合硫酸铁的加入量为待处理含砷废水重量的0.01％～1％，H₂O₂的加入量为待处理含砷废水重量的0.01％～1％，控制终点pH≥5.0；

(4)将上述产物固液分离，得到含砷＜0.5ppm二段处理水。

上述步骤涉及的主要化学反应如下：

Ca(OH)₂+2H⁺＝Ca²⁺+2H₂0

Ca²⁺+SO₄^2-＝CaSO₄↓

3Ca²⁺+2AsO₄^3-＝Ca₃(As0₄)₂↓

2H₂O₂＝2H₂O+0₂

4Fe²⁺+0₂+6H₂O＝4[Fe(OH)₂]⁺+4H⁺

[Fe(OH)₂]⁺+OH^-＝Fe(0H)₃↓

3[Fe(OH)₂]⁺+As0₄^3-＝[Fe(0H)₂]₃As0₄↓

上述步骤(1)用碱中和工业含砷废水是本领域常用技术手段，目的是使其中的硫酸根等杂质形成沉淀析出，同时大部分砷和钙也形成难溶性沉淀析出，可采用过滤或静置沉降方法除去所形成的固相杂质，因而可以除去废水中大部分砷，所得到的一段处理水含砷约为1～3ppm，仍然达不到环保排放要求，需进入二段深度脱砷处理。

上述步骤(3)为二段深度脱砷，通过加入H₂O₂和聚合硫酸铁，使聚合硫酸铁解离出的铁离子在H₂O₂作用下，主要以三价铁离子存在，再和一段处理水中残余的砷反应，形成不溶性砷酸铁沉淀，再通过步骤(4)过滤除去含砷滤渣，所得滤液即二段处理水中砷含量低于0.5ppm，可以和含磷、氮废水混合进一步处理，不影响生化细菌对磷、氮脱除的性能。

进一步的，步骤(1)所述碱性中和剂为石灰、消石灰、电石渣、烧碱或纯碱中的一种。

进一步的，步骤(1)和步骤(3)的反应温度控制在5～90°范围，最好是在常温下进行。