[发明专利]一种处理水中低浓度砷化物的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与综合治理技术领域，涉及废水治理和地下水修复，主要针对水中含有低浓度砷化物，涉及一种处理水中低浓度砷化物的方法。

背景技术

砷作为一种常见的污染物，主要来自于砷及砷化物加工、生产以及含砷矿物的开采和冶炼。砷是一种剧毒物质，其存在形态主要为As³⁺和As⁵⁺两种，其中As³⁺的毒性更大，《污水综合排放标准》将规定砷为I类污染物，在某些地区，砷的污染事故时有发生，因此含砷污水的处理得到广泛的关注。

化学沉淀法是处理砷常用的方法，作为含砷废水的主要处理方法，工程化比较普遍。絮凝共沉淀法，是借助加入(或废水中原有)Fe³⁺、Fe²⁺等离子，并用碱调到适当pH，使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应，生成难溶盐沉淀而将其除去。此类方法处理时间较长，对于As⁵⁺去除率低，且采用单一的处理方式，很难达到处理要求，一般是几种处理方式的综合处理，随着环保要求的逐步提高，亟需一种能快速且高效的除砷方法，来满足日益严峻的环境保护要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理水中低浓度砷化物的方法，该方法适用于砷化物浓度≤5.0mg/L的水质，用于处理水中低浓度砷化物，或高浓度含砷废水的深度处理。该方法将传统的絮凝共沉淀法与羟基自由基氧化体系有机结合起来，利用铁离子与双氧水组成的氧化体系，形成氧化性极强的羟基自由基。铁离子与羟基组成的Fe-(·OH)反应体系，能高效的完成三价砷的转变，破坏水中的部分还原性物质，在生成·OH过程中生成的铁离子络合物继续参与反应，继而生成溶解度很小的FeAsO4，砷化物以沉淀的形式得到去除，氢氧化铁对一些难沉降的细小颗粒有吸附、凝聚的作用，羟基自由基形成过程增强该反应的絮凝、沉淀功能。本方法在于提供的羟基自由基氧化沉降体系，解决了As³⁺难去除的问题，絮凝沉淀效果好，反应时间短，无需曝气装置，降低成本，且使用环境友好的氧化剂，处理后水中砷化物的浓度可以达到《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中的Ⅲ类水质要求。

本发明包括以下步骤：

步骤一：将低浓度含砷水样置于搅拌槽中，搅拌；

步骤二：加入pH调节剂，使pH控制在7.0-9.0范围内；

步骤三：加入双氧水溶液，双氧水的用量0.02-0.1L/m³，根据砷化物浓度，按照Fe/As≥2控制条件，加入硫酸亚铁溶液，搅拌反应时间为5～15min；

步骤四：反应完成，进行固液分离，固液分离的方式为自然沉降或抽滤；

所述的pH调节剂为硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙。

经过以上步骤，砷化物的浓度可达到《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中的Ⅲ类水质要求≤0.05mg/L。

本发明的有益效果：

本发明解决了As³⁺难去除的问题，对低浓度砷化物的去除效果好，且絮凝沉淀效果好。本发明无需添加PAM等絮凝剂，双氧水用量少，无二次污染，反应时间短，无需曝气装置，铁离子的利用率高，能有效的降低成本，且使用环境友好型药剂，具有环境效益，有一定的推广价值。

具体实施方式

本发明包括以下步骤：

步骤一：将低浓度含砷水样置于搅拌槽中，搅拌；

步骤二：加入pH调节剂，使pH控制在7.0-9.0范围内；

步骤三：加入双氧水溶液，双氧水的用量0.02-0.1L/m³，根据砷化物浓度，按照Fe/As≥2控制条件，加入硫酸亚铁溶液，搅拌反应时间为5～15min；

步骤四：反应完成，进行固液分离，固液分离的方式为自然沉降或抽滤；

所述的pH调节剂为硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙。

经过以上步骤，砷化物的浓度可达到《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中的Ⅲ类水质要求≤0.05mg/L。

具体实施例1：

准备低浓度含砷废水，水质见表1：

表1原水水质检测表