[发明专利]一种废水的处理方法

说明书

本发明涉及一种废水的处理方法，包括以下步骤：(1)将含砷废水与双氧水混合在反应罐内氧化，(2)加入三价的铁盐，进行沉砷反应，然后进行液固分离，得到一段废水，(3)向一段废水中加入石墨烯材料进一步除杂，得到二段废水。本发明将化学法与吸附法相结合，选用高效的吸附材料，工艺简单方便，对砷浓度超高的废水也有很好的除砷效果。

技术领域

本发明涉及一种处理废水的方法。

背景技术

自然水体中的砷的常见价态为三价和五价。由于三价砷在水体中容易受溶解氧以及其他氧化物氧化成五价砷，因此三价态和五价态之间，以五价态居多。由于砷具有强烈的毒性，各国对饮用水和排放废水中的砷含量都有着严格的控制，在过去的几十年中，各国规定饮用水的砷含量不得超过0.05mg/L，我国《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定：排放废水中的砷含量不得高于0.5mg/L。随着这些年来砷污染产生的严重危害日趋突现，全世界对砷危害已给予高度关注，多国近年来呼吁对砷的标准要变得更加严格，我国的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)将砷的最高允许质量浓度由0.05mg/L修订为0.01mg/L。最大量降低二次污染的含砷废水处理技术，已经迫在眉睫。

近几十年来，国内外对含砷废水的处理进行了大量的研究，目前的方法多种多样，包括：吸附法、离子交换法、膜分离、生物法、化学沉淀法和混凝沉降法等。生物法主要是利用生物对砷的吸收、富集、转化等功能将其从废水或者土壤中去除。在对砷进行吸收处理时，由于氨基、羟基、羧基等官能团的作用，一部分砷会被吸附在生物细胞表面，另一部分则会进入生物细胞内氧化和甲基化，而甲基化的砷的毒性比无机砷小，因此生物对砷的甲基化过程应该算是一个降低毒性的过程。但生物法被认为较适合处理浓度不太大的含砷废水，生物法也存在工艺不稳定、运行效率不高的问题，比如许多功能菌的培养条件相比较苛刻。

这些方法中，通常认为物理化学法如吸附、离子交换法、膜分离等投资较大、处理费用较高，亦主要适合处理浓度不太大的含砷废水，目前工程化运作较困难。而其中化学法则应用最广，但该法如要达到较好效果差，通常需使用大量化学试剂多次除杂，易导致二次污染。

石墨烯是一种新型的二维平面功能材料，具有大的比表面积，其在废水处理领域已有应用。石墨烯基吸附剂在对Cr离子、Pbr离子、染料等污染物的吸附方面，均表现出了一定的吸附性能。石墨烯基吸附剂种类较多，有普通石墨烯、氧化石墨烯、羧基化氧化石墨烯，针对不同的杂质，如何选择合适的石墨烯基吸附剂并在合适条件下进行除杂，也需要实验进行具体探索。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种除砷的新工艺，该方法具有步骤少、工艺简单、除砷效率高等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种含砷废水的处理方法，包括以下步骤:

(1)将含砷废水与双氧水混合在反应罐内氧化，

(2)加入三价的铁盐，进行沉砷反应，然后进行液固分离，得到一段废水，

(3)向一段废水中加入石墨烯材料进一步除杂，然后进行固液分离，得到二段废水。

可选地，所述石墨烯材料为羧基化氧化石墨烯材料。

可选地，步骤(1)所述双氧水与废水中砷的摩尔比2.2-2.6：1。

可选地，所述铁盐为氯化铁。

可选地，所述沉砷反应所用铁盐的铁与废水中砷的摩尔比为1.2-1.6:1。

可选地，所述石墨烯材料与一段废水的固液比为0.4-0.6g：1L，如为0.6g:1L。

化学沉砷中涉及的主要反应如下：