[发明专利]一种含砷废水的净化方法

说明书

本发明涉及一种含砷废水的净化方法，属于工业废水净化技术领域。本发明在室温下，将H₂O₂溶液加入到含砷废水中预氧化反应4～5h得到预氧化含砷废水；将蜂窝煤渣高温煅烧得到煅烧渣，将氢氧化铁与煅烧渣加入到去离子水中并在室温下搅拌反应，固液分离，固体干燥即得脱砷复合材料；将脱砷复合材料加入到预氧化含砷废水中震荡反应1～18h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物干燥后堆存处理，滤液进行深度除砷处理。本发明以氢氧化铁与蜂窝煤渣的煅烧渣反应形成含铁含铝的多孔材料，使多孔材料中铝铁协同作用去除重金属溶液中的砷离子的同时大大降低废水的酸度。

技术领域

本发明涉及一种含砷废水的净化方法，属于工业废水净化技术领域。

背景技术

砷能形成高毒类化合物，砷可由呼吸道、皮肤和消化道被人体吸收，会引起神经衰弱综合征，多发性神经病和皮肤粘膜病变等，砷的无机化合物可引起肺癌和皮肤癌。对含砷废水进行处理后，砷等有害物质大多转移到污泥中，因此，对含砷污泥的安全处理与处置研究，有重要的现实意义。

目前含砷废物的处理方法有湿法处理、火法处理和固化处理等多种方法。湿法处理能耗低、污染低、效率高，但操作步骤繁琐；火法处理工艺简单，生产稳定效率高，但会产生二次污染。所以含砷废物最常使用的方法是固化；固化方法中常采用硅酸盐水泥法，但是此法成本较高，不利于企业大规模使用。

发明内容

本发明针对现有技术中含砷废水中砷的去除问题，提供一种含砷废水的净化方法，即以氢氧化铁与蜂窝煤渣反应使铝铁两种元素发生协同作用生成含铁含铝的多孔材料，多孔材料可去除重金属溶液中的砷离子并大大降低废水的酸度。

一种含砷废水的净化方法，具体步骤如下：

(1)室温下，将H₂O₂溶液加入到含砷废水中预氧化反应4～5h得到预氧化含砷废水；

(2)将蜂窝煤渣高温煅烧得到煅烧渣，将氢氧化铁与煅烧渣加入到去离子水中并在室温下搅拌反应，固液分离，固体干燥即得脱砷复合材料；

(3)将步骤(2)脱砷复合材料加入到步骤(1)预氧化含砷废水中震荡反应1～18h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物干燥后堆存处理，滤液进行深度除砷处理。

所述步骤(1)H₂O₂溶液质量浓度为30～32％，H₂O₂溶液与高砷污酸的体积比为 1:4～6，高砷污酸中砷浓度为3000.0～5000.0mg/L；

所述步骤(2)高温煅烧的温度为300～900℃，煅烧时间为2～3h，升温速率为5～7℃ /min；氢氧化铁中Fe与煅烧渣中Al的摩尔比为1:12～60；

所述步骤(3)脱砷复合材料与预氧化含砷废水的固液比g:mL为1:5-6。

载铁高温煅烧的多孔复合材料除砷原理：氢氧化铁与高温煅烧蜂窝煤渣形成的复合材料含有Fe、Al等金属元素的多孔化合物，多孔化合物可除去重金属离子，并且多孔化合物具有很高的比表面积，可提供大量的吸附位点，复合材料中的Al、Fe和As发生沉砷反应，沉淀物中含有FeAsO₄、AlAsO₄·2H₂O，与材料中的其它碱金属元素形成络合沉淀物，使其沉淀物具有致密结构，并且结晶度高，将砷离子锁定在络合沉淀物中，降低砷迁移能力和浸出毒性，起到稳定有害污染物的作用，阴离子污染物与金属/氧化物相的反应机理为表面铁羟基的络合作用，铁基材料的氢键表面由于与As(V)上的氧化基分子发生化学作用而去除 As(V)。

本发明的有益效果是：