一種處理水中低濃度砷化物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與綜合治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及廢水治理和地下水修復(fù)，主要針 對(duì)水中含有低濃度砷化物，涉及一種處理水中低濃度砷化物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 砷作為一種常見的污染物，主要來(lái)自于砷及砷化物加工、生產(chǎn)以及含砷礦物的開 采和冶煉。砷是一種劇毒物質(zhì)，其存在形態(tài)主要為As3+和As5+兩種，其中As3+的毒性更大， 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》將規(guī)定砷為I類污染物，在某些地區(qū)，砷的污染事故時(shí)有發(fā)生，因此含 砷污水的處理得到廣泛的關(guān)注。
[0003] 化學(xué)沉淀法是處理砷常用的方法，作為含砷廢水的主要處理方法，工程化比較普 遍。絮凝共沉淀法，是借助加入（或廢水中原有）Fe3+、Fe2+等離子，并用堿調(diào)到適當(dāng)pH，使 其形成氫氧化物膠體吸附并與廢水中的砷反應(yīng)，生成難溶鹽沉淀而將其除去。此類方法處 理時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于As5+去除率低，且采用單一的處理方式，很難達(dá)到處理要求，一般是幾種 處理方式的綜合處理，隨著環(huán)保要求的逐步提高，亟需一種能快速且高效的除砷方法，來(lái)滿 足日益嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種處理水中低濃度砷化物的方法，該方法適用于砷化物 濃度< 5.Omg/L的水質(zhì)，用于處理水中低濃度砷化物，或高濃度含砷廢水的深度處理。該方 法將傳統(tǒng)的絮凝共沉淀法與羥基自由基氧化體系有機(jī)結(jié)合起來(lái)，利用鐵離子與雙氧水組成 的氧化體系，形成氧化性極強(qiáng)的羥基自由基。鐵離子與羥基組成的Fe-(*0H)反應(yīng)體系，能 高效的完成三價(jià)砷的轉(zhuǎn)變，破壞水中的部分還原性物質(zhì)，在生成? 0H過(guò)程中生成的鐵離子 絡(luò)合物繼續(xù)參與反應(yīng)，繼而生成溶解度很小的FeAs04,砷化物以沉淀的形式得到去除，氫氧 化鐵對(duì)一些難沉降的細(xì)小顆粒有吸附、凝聚的作用，羥基自由基形成過(guò)程增強(qiáng)該反應(yīng)的絮 凝、沉淀功能。本方法在于提供的羥基自由基氧化沉降體系，解決了As3+難去除的問(wèn)題，絮 凝沉淀效果好，反應(yīng)時(shí)間短，無(wú)需曝氣裝置，降低成本，且使用環(huán)境友好的氧化劑，處理后水 中砷化物的濃度可以達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93)中的III類水質(zhì)要求。
[0005] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0006]步驟一：將低濃度含砷水樣置于攪拌槽中，攪拌；
[0007] 步驟二：加入pH調(diào)節(jié)劑，使pH控制在7. 0-9. 0范圍內(nèi)；
[0008]步驟三：加入雙氧水溶液，雙氧水的用量0. 02-0.lL/m3,根據(jù)砷化物濃度，按照Fe/As多2控制條件，加入硫酸亞鐵溶液，攪拌反應(yīng)時(shí)間為5~15min;
[0009]步驟四：反應(yīng)完成，進(jìn)行固液分離，固液分離的方式為自然沉降或抽濾；
[0010] 所述的pH調(diào)節(jié)劑為硫酸、氫氧化鈉和氫氧化鈣。
[0011] 經(jīng)過(guò)以上步驟，砷化物的濃度可達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93)中的III 類水質(zhì)要求< 〇? 〇5mg/L。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：
[0013] 本發(fā)明解決了As3+難去除的問(wèn)題，對(duì)低濃度砷化物的去除效果好，且絮凝沉淀效 果好。本發(fā)明無(wú)需添加PAM等絮凝劑，雙氧水用量少，無(wú)二次污染，反應(yīng)時(shí)間短，無(wú)需曝氣裝 置，鐵離子的利用率高，能有效的降低成本，且使用環(huán)境友好型藥劑，具有環(huán)境效益，有一定 的推廣價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0015] 步驟一：將低濃度含砷水樣置于攪拌槽中，攪拌；
[0016] 步驟二：加入pH調(diào)節(jié)劑，使pH控制在7. 0-9. 0范圍內(nèi)；
[0017] 步驟三：加入雙氧水溶液，雙氧水的用量0. 02-0.lL/m3,根據(jù)砷化物濃度，按照Fe/ As多2控制條件，加入硫酸亞鐵溶液，攪拌反應(yīng)時(shí)間為5~15min;
[0018] 步驟四：反應(yīng)完成，進(jìn)行固液分離，固液分離的方式為自然沉降或抽濾；
[0019] 所述的pH調(diào)節(jié)劑為硫酸、氫氧化鈉和氫氧化鈣。
[0020] 經(jīng)過(guò)以上步驟，砷化物的濃度可達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93)中的III 類水質(zhì)要求<〇? 〇5mg/L。
[0021] 具體實(shí)施例1 :
[0022] 準(zhǔn)備低濃度含砷廢水，水質(zhì)見表1 :
[0023] 表1原水水質(zhì)檢測(cè)表
[0024]
[0025] 注：pH值無(wú)量綱。
[0026] 絮凝共沉淀法，優(yōu)選的，取1L水樣置于攪拌槽中，曝氣攪拌，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速500r/ min，加入20%石灰乳1. 0ml/L廢水，鐵離子濃度45mg/L，反應(yīng)時(shí)間10min、30min，固液分離， 水質(zhì)結(jié)果見表2。
[0027] 表2絮凝共沉淀法不同反應(yīng)時(shí)間處理后水質(zhì)檢測(cè)表
[0028]
[0029]
[0030] 注：pH值無(wú)量綱。
[0031] 優(yōu)選的，取11水樣置于攪拌槽中，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速50〇1'/111；[11，依次加入20%的石灰乳 1.01111/1，30%過(guò)氧化氫投加量0.071111/1，鐵離子濃度451^/1，反應(yīng)時(shí)間51^11，固液分離，水 質(zhì)結(jié)果見表3。
[0032]
[0033] 注：pH值無(wú)量綱。
[0034] 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，兩種方法石灰乳與硫酸亞鐵溶液的加藥量一致。經(jīng)過(guò)本發(fā)明 處理的水質(zhì)，僅需反應(yīng)5min，砷化物濃度滿足《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93)III類標(biāo) 準(zhǔn)0. 05mg/L。而絮凝共沉淀法，曝氣反應(yīng)30min，砷化物的濃度為0. 059mg/L?？梢?，本發(fā)明 的處理效果好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種處理水中低濃度砷化物的方法，該方法包括以下步驟： 步驟一：將低濃度含砷水樣置于攪拌槽中，攪拌； 步驟二：加入pH調(diào)節(jié)劑，使pH控制在7. 0-9. O范圍內(nèi)； 步驟三：加入雙氧水溶液，雙氧水的用量0. 02-0. lL/m3,根據(jù)砷化物濃度，按照Fe/ As多2控制條件，加入硫酸亞鐵溶液，攪拌反應(yīng)時(shí)間為5~15min ; 步驟四：反應(yīng)完成，進(jìn)行固液分離，固液分離的方式為自然沉降或抽濾； 所述的pH調(diào)節(jié)劑為硫酸、氫氧化鈉和氫氧化鈣。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理水中低濃度砷化物的方法，該方法適用于處理水中低濃度砷化物，或高濃度含砷廢水的深度處理。該方法將傳統(tǒng)的絮凝共沉淀法與羥基自由基氧化體系有機(jī)結(jié)合起來(lái)，利用鐵離子與雙氧水形成氧化性極強(qiáng)的羥基自由基，鐵離子與羥基組成的Fe-(·OH)反應(yīng)體系，在生成·OH過(guò)程生成的鐵離子絡(luò)合物繼續(xù)參與反應(yīng)，繼而生成溶解度很小的FeAsO4，砷化物以沉淀的形式得到去除，此方法增強(qiáng)難沉降的細(xì)小顆粒有吸附、凝聚的作用，處理后砷化物濃度可滿足《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93)中的Ⅲ類水質(zhì)要求。
【IPC分類】C02F9/04
【公開號(hào)】CN105130048
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510518579
【發(fā)明人】楊飛瑩, 張靈芝, 楊鳳萍
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)春黃金研究院
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月23日