CN2016111221261一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法公开号106477781

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201611122126.1(22)申请日2016.12.08(71)申请人湖南水口山有色金属集团有限公司地址421513湖南省衡阳市松柏镇(72)发明人唐剑　徐旭东　阳卫国　陈学兴　谭曦　(74)专利代理机构长沙市标致专利代理事务所(普通合伙)43218代理人徐邵华(51)Int.Cl.C02F9/04(2006.01)(54)发明名称一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法(57)摘要一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，包括以下步骤：1）在酸性污水中加入双氧水混合反应，得到第一反应液；2）将第一反应液泵至污酸渣浓密机，并向污酸渣浓密机内添加石灰乳对其pH值进行调节，充分搅拌后静置；3）对步骤2）所得到的混合溶液采用隔膜压滤机进行压滤；4）步骤3）所得到的滤液进入一段沉淀池，进行自然沉淀；5）经过一段沉淀池的滤液进入二段沉淀池，得到第二反应液；6）第二反应液进入三段沉淀池，得到第三反应液；7）第三反应液从三段沉淀池溢流至回用水池。该方法适合高砷含量硫酸污水、操作简单，处理成本低，除砷率高，可将高砷含量硫酸污水中的砷降至0.2mg/L以下，且处理后的废水符合排放标准要求。权利要求书1页说明书4页附图1页CN106477781A2017.03.08CN106477781A1.一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）在酸性污水中加入双氧水，酸性污水与双氧水的体积比80~90:1，搅拌、反应30~40min，得到第一反应液；2）将第一反应液泵至污酸渣浓密机，并向污酸渣浓密机内添加石灰乳对其pH值进行调节，pH控制在10~12，控制Ca/As摩尔比为4~8:1，充分搅拌25~35min；3）对步骤2）所得到的混合溶液采用隔膜压滤机进行压滤，得到固渣和滤液；4）步骤3）所得到的滤液进入一段沉淀池，进行自然沉淀；5）经过一段沉淀池的滤液进入二段沉淀池，往二段沉淀池中加入三价铁溶液，得到第二反应液；6）第二反应液进入三段沉淀池，往三段沉淀池中加入絮凝剂液，进行沉降分离，得到第三反应液；7）第三反应液从三段沉淀池溢流至回用水池。2.如权利要求1所述对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，其特征在于，所述酸性污水的pH值为0.5~1.5，有害成分包括：砷含量为3000~5000mg/L，镉含量为3000~5000mg/L，铅含量为10~30mg/L。3.如权利要求1或2所述对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，其特征在于，所述一段沉淀池、二段沉淀池和三段沉淀池的底流通过循环泵返回砷渣浓密机进行浓缩后，泵送至隔膜压滤机压滤进行固液分离，得到固渣和滤液，滤液流回一段沉淀池循环利用。4.如权利要求1或2所述对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，其特征在于，所述三价铁溶液为三氯化铁溶液。5.如权利要求1或2所述对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，其特征在于，所述步骤5）中的滤液与三氯化铁溶液中的铁砷摩尔比为8~10:1。6.如权利要求1或2所述对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，其特征在于，所述絮凝剂液为阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂液，阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂液的添加浓度为0.1~0.3%。7.如权利要求1或2所述对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，其特征在于，所述一段沉淀池、二段沉淀池、三段沉淀池的沉淀反应时间分别为8~10h、6~8h、4~6h。8.如权利要求1或2所述对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，其特征在于，所述固渣卸至渣场进行处理。权　利　要　求　书1/1页2CN106477781A2一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法技术领域[0001]本发明涉及一种污水处理方法，尤其是涉及一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法。背景技术[0002]在水环境中砷一般以三价态（As()）和五价态（As()）的形式存在，与五价砷相比，三价砷毒性更强、更不稳定，三价砷的毒性比五价砷的毒性高出约60倍，而且，三价砷在自然状态下氧化成五价砷的速度很慢。在硫酸污水中，砷绝大部分以三价形式存在，其质量分数占砷总量的97.3%，对这种污水原采用鼓入空气30分钟吹脱二氧化硫，三价砷质量分数可降为50.6%，依然残留大量三价砷。[0003]目前，用于污水除砷的技术主要是化学技术和物理技术，在物理技术中，常采用吸附剂除砷，但是这些吸附剂存在着价格昂贵、吸附容量低或者吸附剂溶出等问题；在化学技术中，利用氧化剂除砷的方法是一种较为经济、安全的脱砷方法，但是存在除砷效果差，引入新的杂质，对水的回用造成一定限制的问题。[0004]CN 105152396 A公开了一种含砷废水的处理方法，先将废水与第一反应料混合反应，压滤，得到滤液 ；所述第一反应料包含双氧水、三价铁源化合物、氧化钙和硅藻土 ；再将所述滤液与第二反应料混合反应，压滤，得到处理后废水 ；所述第二反应料包含三价铁源化合物和聚丙烯酰胺。该方法先通过双氧水氧化，而后三价铁源化合物、氧化钙和硅藻土混凝吸附后絮凝沉降，初步达到除砷的目的，而后通过三价铁源化合物氧化以及聚丙烯酰胺混凝沉淀达到最终除砷的目的，该方法适合对低砷含量的废水进行除砷处理，用于处理砷含量高的废水时其效率偏低，且回用水中带入了一定量钙和氯的含量。[0005]CN 103043812 A公开了一种预氧化-复合混凝沉淀-过滤处理含砷废水的方法，在废水中含三价砷的情况下，在反应池中添加一定量的氧化剂预氧化，搅拌反应5~60min，使三价砷全部转化为五价砷，对于只含五价砷废水不需要预氧化步骤，然后加入一定量的铁盐水溶液，并加酸或碱调pH＝6~8，控制 Fe/As 摩尔比为5~50，快速搅拌0.1~1min，生成砷酸铁沉淀，同时铁盐水解生成羟基铁促进砷酸铁凝聚沉降，再加入0.1~10mg/L有机高分子絮凝剂水溶液，快速搅拌0.1~1min，慢速搅拌5~10min，沉淀10~30min，从底部排出污泥后，上清液进入过滤装置过滤后排放。该方法处理成本较高，且适合对低砷含量的废水进行除砷处理，用于处理砷含量高的废水时其效率偏低。发明内容[0006]本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适合高砷含量硫酸污水、操作简单，处理成本低，除砷率高且处理后的废水符合排放标准要求的对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法。[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，包括以下步骤：说　明　书1/4页3CN106477781A31）在酸性污水中加入双氧水混合反应，酸性污水与双氧水的体积比80~90:1，搅拌、反应30~40min，得到第一反应液；2）将第一反应液泵至污酸渣浓密机，并向污酸渣浓密机内添加石灰乳对其pH值进行调节，pH控制在10~12，控制Ca/As摩尔比为4~8:1，充分搅拌25~35min；3）对步骤2）所得到的混合溶液采用隔膜压滤机进行压滤，得到固渣和滤液；4）步骤3）所得到的滤液进入一段沉淀池，进行自然沉淀；5）经过一段沉淀池的滤液进入二段沉淀池，往二段沉淀池中加入三价铁溶液，得到第二反应液；6）第二反应液进入三段沉淀池，往三段沉淀池中加入絮凝剂液，进行沉降分离，得到第三反应液；7）第三反应液从三段沉淀池溢流至回用水池。[0008]进一步，所述酸性污水的pH值为0.5~1.5，有害成分包括：砷含量为3000~5000mg/L，镉含量为3000~5000mg/L，铅含量为10~30mg/L。[0009]进一步，所述一段沉淀池、二段沉淀池和三段沉淀池的底流通过循环泵返回砷渣浓密机进行浓缩后，泵送至隔膜压滤机压滤进行固液分离，得到固渣和滤液，滤液流回一段沉淀池循环利用。[0010]进一步，所述三价铁溶液为三氯化铁溶液。[0011]进一步，所述步骤5）中的滤液与三氯化铁溶液中的铁砷摩尔比为8~10:1。[0012]进一步，所述絮凝剂液为阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂液，阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂液的添加浓度为0.1~0.3%。[0013]进一步，所述一段沉淀池、二段沉淀池、三段沉淀池的沉淀反应时间分别为8~10h、6~8h、4~6h。[0014]进一步，所述固渣卸至渣场进行处理。[0015]本发明一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法的有益效果：通过双氧水氧化，而后通过自然沉淀、三价铁溶液和阴离子型聚丙烯酰胺的沉淀作用，对高砷含量硫酸污水进行分段处理，最终达到除砷的目的，工艺简单，除砷效果显著，可将高砷含量硫酸污水中的砷降至0.2mg/L以下；双氧水作为一种新型绿色环保的氧化剂在硫酸污水中除砷过程不会产生其他有害气体，也不会产生大量氯离子，对水的回用不会造成限制；本发明可适用于各种工业含砷废水，配合原有的石灰中和-铁盐-絮凝法，对其它有用重金属的处理效果也很明显，如镉、铅的含量分别降到了0.04mg/L、0.4mg/L以下；同时该方法还降低了废水的排放量，达到了资源综合利用和含砷废水无害化处理的目的。附图说明[0016]图1—为一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法的流程示意图。具体实施方式[0017]以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。[0018]以下实施例中，其中，双氧水、二段沉淀池和三段沉淀池添加的三氯化铁溶液、阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂液均从市场采购，双氧水采用化学纯试剂；说　明　书2/4页4CN106477781A4实施例1参照图1：本实施例的一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，包括以下步骤：1）在酸性污水中加入双氧水混合反应，酸性污水与双氧水的体积比89:1，搅拌、反应37min，得到第一反应液；2）将第一反应液泵至污酸渣浓密机，并向污酸渣浓密机内添加石灰乳对其pH值进行调节，pH为11.0，控制Ca/As摩尔比为5：1，充分搅拌30min；3）对步骤2）所得到的混合溶液采用隔膜压滤机进行压滤，得到固渣和滤液；4）步骤3）所得到的滤液进入一段沉淀池，进行自然沉淀；5）经过一段沉淀池的滤液进入二段沉淀池，往二段沉淀池中加入三价铁溶液，得到第二反应液；6）第二反应液进入三段沉淀池，往三段沉淀池中加入絮凝剂液，进行沉降分离，得到第三反应液；7）第三反应液从三段沉淀池溢流至回用水池。[0019]所述酸性污水的pH为0.5，砷含量为4750mg/L，镉含量为3430mg/L，铅含量为15mg/L。[0020]所述一段沉淀池、二段沉淀池和三段沉淀池的底流通过循环泵返回砷渣浓密机进行浓缩后，泵送至隔膜压滤机压滤进行固液分离，得到固渣和滤液，滤液流回一段沉淀池循环利用。[0021]所述三价铁溶液为三氯化铁溶液，所述步骤5）中的滤液与三氯化铁溶液中的铁砷摩尔比为9：1。[0022]所述絮凝剂液为阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂液，阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂液的添加浓度为0.2%。[0023]所述一段沉淀池、二段沉淀池、三段沉淀池的沉淀反应时间分别为9.5h、7.5h、5.5h。[0024]所述固渣卸至渣场进行处理。[0025]采用本实施例的一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，处理后的废水中砷含量为0.1mg/L，镉、铅的含量也分别降到了0.02mg/L、0.1mg/L。[0026]实施例2与实施例1相比，本实施例的一种对高砷含量硫酸污水进行加氧除砷的方法，存在以下不同：1）在酸性污水中加入双氧水混合反应，酸性污水与双氧水的体积比85:1，搅拌、反应35min，得到第一反应液；2）将第一反应液泵至污酸渣浓密机，并向污酸渣浓密机内添加石灰乳对其pH值进行调节，pH为12.0，控制Ca/As摩尔比为7：1，充分搅拌38min；4）步骤3）所得到的滤液进入一段沉淀池，进行自然沉淀；5）经过一段沉淀池的滤液进入二段沉淀池，往二段沉淀池中加入三价铁溶液，得到第二反应液；6）第二反应液进入三段沉淀池，往三段沉淀池中加入絮凝剂液，进行沉降分离，得到第三反应液；说　明　书3/4页5CN106477781A5所述酸性污水的pH为1.0，砷含量为4640mg/L，镉含量为3310