[发明专利]一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法

权利要求书

1.一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其步骤为：

（A）、控制含砷矿冶废水原水流入pH调节池中，投加硫酸溶液，调节原水pH至6～9；

（B）、将步骤（A）得到的出水流入接触反应池，投加氯化高铁和氯化钙的复配剂，以及聚丙烯酰胺进行共沉反应，充分混合后，形成含砷絮体颗粒；

（C）、将步骤（B）得到的共沉反应混合液流入沉淀池，进行固液分离，分离得到的含砷絮体颗粒经压滤脱水后送危险废物填埋场进行无害化填埋处理；

（D）、将步骤（C）得到的上清液过滤后，通过装填有纳米复合材料的吸附塔，吸附上清液中剩余的砷酸根离子；

（E）、步骤（D）所述吸附塔中纳米复合材料吸附砷酸根离子达到穿透点时停止吸附，对所述纳米复合材料进行脱附再生；

（F）、将步骤（E）得到的脱附液经浓缩后，外送焚烧或经沉淀还原用于生产杀虫剂。

2.根据权利要求1所述的一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其特征在于：步骤（A）中投加的硫酸溶液中硫酸的质量百分比浓度为40～70%，硫酸溶液的投加量为5-10L/m³；硫酸的投加方式为计量泵投加。

3.根据权利要求2所述的一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其特征在于：步骤（B）中作为共沉剂的氯化高铁和氯化钙的复配剂，作为助沉剂的聚丙烯酰胺的投加方式均为湿式投加，投加顺序为同时投加；复配氯化高铁和氯化钙混合溶液的投加量为5～20L/m³，混合溶液中氯化高铁的质量百分比浓度为5～10%，氯化钙的质量百分比浓度为0.01～0.05%；聚丙烯酰胺溶液的投加量为2～10L/m³，聚丙烯酰胺溶液的质量百分比浓度为0.05～0.2%。

4.根据权利要求3所述的一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其特征在于：步骤（B）中接触反应池持续搅拌流入的废水，搅拌转速为20～100rpm，废水在接触反应池中的反应时间为30～90min。

5.根据权利要求2或3所述的一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其特征在于：步骤（C）中沉淀时间为20～60min。

6.根据权利要求4所述的一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其特征在于：步骤（D）所述的纳米复合材料以季氨基化的纳米孔球形聚苯乙烯为基体，基体孔内均匀分布有纳米水合氧化锆颗粒，纳米水合氧化锆颗粒粒径为5-50nm，所述的纳米孔球形聚苯乙烯基体与纳米水合氧化锆的质量比为1:0.2～0.4。

7.根据权利要求6所述的一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其特征在于：步骤（D）中控制温度为5～35℃，将步骤（C）得到的上清液以每小时4～10倍纳米复合材料自身床层体积的流速通过吸附塔，所述的纳米复合材料自身床层体积是指吸附塔中填充的纳米复合材料基体的体积以及基体之间孔隙体积的总和。

8.根据权利要求6或7所述的一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其特征在于：步骤（E）中纳米复合材料处理废水的体积为纳米复合材料自身床层体积的200～700倍时达穿透点。

9.根据权利要求8所述的一种共沉淀-离子交换复合工艺处理高浓度碱性含砷矿冶废水的方法，其特征在于：步骤（E）中所述纳米复合材料脱附再生的脱附剂为氢氧化钠和氯化钠的混合溶液，其中，氢氧化钠的质量百分比浓度为2～10%，氯化钠的质量百分比浓度也为2～10%，该脱附剂在40～85℃温度下以每小时0.5～2倍纳米复合材料自身床层体积的流速进行脱附再生。