[发明专利]一种处理含三价砷废水的方法

说明书

本发明公开了一种处理含三价砷废水的方法，包括将含三价砷的待处理废水、铁盐溶液和硫酸盐溶液同时进料，进料同时充分碰撞，调节pH为1.8‑3.0，常温，混合均匀，反应，分离沉淀。当含As³⁺20.5g/L的砷溶液、Fe³⁺23.0g/L的铁盐溶液和SO₄^2‑6.56g/L的硫酸盐溶液以1.8mL/min加入到30mL去离子水时，25±1℃、600±20r/min、pH=2.4，进料反应18min，图水羟砷铁矾矿物结晶良好，As³⁺去除率为87.6％。本发明处理含三价砷废水的方法除砷效率高，效果好，原料低廉易得，条件温和，过程可控，沉淀含砷量高，稳定且易于分离，无二次污染，实际应用前景广阔。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，更具体地，涉及一种处理含三价砷废水的方法。

背景技术

随着我国有色金属冶炼行业的不断发展，含三价砷的废水由于具有酸度大、三价砷含量高、成分复杂等特点，严重威胁环境安全和居民健康，逐渐引起人们的广泛关注，如今，含砷污染物，尤其是含三价砷污染物的回收处理已成为我国有色金属冶炼业必须面对的最棘手的问题。

现有技术中，含三价砷的废水主要采用铁盐沉淀法处理，该方法受溶度积的限制，需要消耗大量的碱和铁盐等使三价砷的去除率达标，同时导致大量废渣的产生，且其长期稳定性也不能满足实际应用的需要，存在成本高、存在二次污染以及操作难度大等问题。

近年来发展较快的离子交换法、反渗透法、生物除砷法等方法用于去除废水中的砷，取得了较好的效果，但离子交换法和反渗透法成本较高，仅限于小规模、组分单一的低浓度含砷废水的处理；而生物除砷法由于具有无需氧化直接处理含三价砷废水的潜力，且安全性好，逐渐得到了众多研究者的青睐，然而，实际上，生物除砷法一方面需要培养微生物，耗费时间较长，且不同微生物的除砷效果差异性大，实际除砷操作不易控制，另一方面，该方法所采用的生物氧化形成矿物从而实现除砷的反应过程所需时间较长，且须在较苛刻的反应条件下进行。

综上所述，开发一种条件温和，除砷效率高和处理成本低的处理含三价砷废水的方法是本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种处理含三价砷废水的方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种处理含三价砷废水的方法，包括，将含三价砷的待处理废水、铁盐溶液和硫酸盐溶液同时进料，且进料同时充分碰撞接触，调节pH值为1.8-3.0，常温，混合均匀，反应，分离沉淀后即得。

在上述技术方案中，以砷计，所述待处理废水中三价砷的含量为7.5-37.5g/L，优选为15-22.5g/L。

在将含三价砷废水、铁盐溶液和硫酸盐溶液碰撞接触并混合时，瞬间发生反应生成图水羟砷铁矾矿物处理含三价砷废水中，当三价砷的浓度小于7.5g/L时，浓度过低，图水羟砷铁矾矿物的反应成矿速度很小，成矿速度值接近零；当三价砷的浓度大于37.5g/L时，浓度过高，含三价砷废水、铁盐溶液和硫酸盐溶液在碰撞接触并混合的瞬间，无法实现充分接触并反应，从而图水羟砷铁矾矿物的成矿不佳。进一步的，实验研究表明，三价砷的浓度为15-22.5g/L是上述技术方案中图水羟砷铁矾的最适成矿浓度，且该浓度与实际工业废水中三价砷的浓度基本一致，从而进一步说明上述技术方案在处理含三价砷废水中具有重要的实际应用价值。

在上述技术方案中，所述待处理废水、铁盐溶液和硫酸盐溶液的加入速率分别为0.5-3ml/min，优选为1.5-2.0ml/min。

控制待处理废水、铁盐溶液和硫酸盐溶液的加入速率，是为了控制反应液中各反应物的过饱和度，同时，为了促进各反应物在在进料瞬间的碰撞接触和混匀程度，从而促进图水羟砷铁矾矿物的结晶，最终达到快速有效去除三价砷的目的。