一种SCR催化剂的除砷方法与流程

本发明属于冶金技术领域，涉及一种结构简单、使用方便的SCR催化剂的除砷方法。

背景技术：

砷是一种自然界普遍存在的有毒非金属元素，长期接触含砷水体会导致人体皮肤、肺、消化系统等机体方面的癌变。近年来，由于砷的自然释放和人为大量开采、生产和使用，砷污染现象愈来愈严重，含砷废水的有效治理刻不容缓。我国含砷工业废水、污水的排放标准是0.5mg/L，我国有3000万到5000万的人饮用水超标，研究高效、经济的除砷方法利国利民，具有重大的环保、经济和人文意义。目前废水或污水中除砷的方法主要是铁盐沉淀絮凝法、生物法、吸附法、膜法、电渗析法、离子交换法、浮选发。它们存在工艺流程长，设备投资大，除砷成本高，处理效率低，处理量小，存在二次污染，砷浓度范围窄，不能连续有效的除砷等一种或多种不足。这些不足限制了SCR催化剂的再生利用，因此，研发一种工艺简单，成本低、效果好的SCR催化剂除砷方法具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种工艺简单的SCR催化剂的除砷方法。

本发明的目的是这样实现的，包括如下步骤：A、SCR催化剂经碱液冲洗，所得混合液过滤得含砷废液；B、含砷废液中加入氧化剂氧化；C、采用电化学沉淀的方式除砷，沉淀经过滤后烘干装存，合格滤液直接排放。

本发明的工艺流程下，含砷SCR催化剂在碱液清洗并进行氧化过后，在电解条件下砷大量的和Fe(OH)₃胶体反应生成FeAsO₄沉淀，能很好的解决除砷成本高、处理效率低等不足，能连续处理低中高浓度的含砷废液，处理量大，工艺流程短，过程易于实现自动化，除砷率能达到99.98%，能使SCR催化剂废水的砷浓度低于0.006μg/L，远远低于国标的0.05mg/L（生活用水、地表水）。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不得以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明包括如下步骤：A、SCR催化剂经碱液冲洗，所得混合液过滤得含砷废液；B、含砷废液中加入氧化剂氧化；C、采用电化学沉淀的方式除砷，沉淀经过滤后烘干装存，合格滤液直接排放。

A步骤中所述的碱液为氨水调配所得，碱液的NH₃·H₂O质量百分数为0.1~20%，碱液的PH值为7~10。

于B步骤中所述的氧化剂为双氧水，H₂O₂为工业级产品。

B步骤中氧化时间1h~10h，双氧水的量和废液中砷的含量以摩尔比为3~5，双氧水使毒性较大的As（Ⅲ）氧化为毒性较小的As（Ⅴ），同时双氧水使生成的Fe(OH)₂氧化为Fe(OH)₃。

C步骤中所述的电化学沉淀采用直流电解，其阳极都为铁制品，阴极为铁、铜、镍或碳制品。

C步骤中电流大小为1~50A，极距为1~50cm，电流密度为1A/m²~500A/m²。

C步骤中废液连续通入电解槽，通入速度控制在0.1~5L/h，电解时间0.5~4h。

同一电解槽内并列1~50组电极，电解通道由1~20个电解槽串联组成。

具体实施方式

实施例1

（1）加工长宽厚为10×8×1cm的2块铁块作为阴阳极，平行放入电解槽中，接通电源。

（2）室温下稀释浓氨水，稀释后氨液的质量百分数为0.5%，用2L 0.5%的氨液冲洗SCR催化剂（5Kg），冲洗后过滤，滤渣用碱液再洗涤后回收利用，滤液取样测As后倒入电解槽中，留作下一步氧化处理原料，通过测定As的含量为200μg/L。

（3）在滤液中加入H₂O₂，其量按双氧水与废液中砷的摩尔比为3的量加入，静置氧化2h。

（4）接通电源，调节电流大小为50A，电流密度为250A/m²，两电极极距10cm，碱性废液连续按0.5L/h的流量通入，电解时间为4h。电解后，对电解沉淀物过滤，滤渣烘干装存，滤液测定As含量为0.08μg/L。

实施例2

（1）加工长宽厚为10×10×1cm的12块铁块作为阴阳极，分为6组，平行放入电解槽中，电解槽串联3组，并接通电源。

（2）室温下稀释浓氨水，稀释后氨液的质量百分数为20%，用2L 20%的氨液冲洗SCR催化剂（5Kg），冲洗后过滤，滤渣用碱液再洗涤后回收利用，滤液取样测As后倒入电解槽中，留作下一步氧化处理原料。通过测定As的含量为220μg/L。

（3）在滤液中加入H₂O₂，其量按双氧水与废液中砷的摩尔比为5的量加入，静置氧化5h。

（4）接通电源，调节电流大小为10A，电流密度为500A/m²，两电极极距1cm，每组电极之间的距离也为1cm，碱性废液连续按1L/h的流量通入，电解时间为2h。电解后，对电解沉淀物过滤，滤渣烘干装存，滤液测定As含量为0.06μg/L。

实施实例3

（1）加工长宽厚为10×10×1cm的20块铁块作为阴阳极，分为10组，平行放入电解槽中，电解槽串联10组，并接通电源。

（2）室温下稀释浓氨水，稀释后氨液的质量百分数为0.1%，用5L0.1%的氨液冲洗SCR催化剂（5Kg），冲洗后过滤，滤渣用碱液再洗涤后回收利用，滤液取样测As后倒入电解槽中，留作下一步氧化处理原料。通过测定As的含量为80μg/L。

（3）在滤液中加入H₂O₂，其量按双氧水与废液中砷的摩尔比为4的量加入，静置氧化1h。

（4）接通电源，调节电流大小为1A，电流密度为100A/m²，两电极极距5cm，每组电极之间的距离为20cm，碱性废液连续按5L/h的流量通入，电解时间为1h。电解后，对电解沉淀物过滤，滤渣烘干装存，滤液测定As含量为0.17μg/L。

实施实例4

（1）加工长宽厚为10×10×1cm的100块铁块作为阴阳极，分为50组，平行放入电解槽中，电解槽串联5组，并接通电源。

（2）室温下稀释浓氨水，稀释后氨液的质量百分数为10%，用2L 10%的氨液冲洗SCR催化剂（5Kg），冲洗后过滤，滤渣用碱液再洗涤后回收利用，滤液取样测As后倒入电解槽中，留作下一步氧化处理原料。通过测定As的含量为205μg/L。

（3）在滤液中加入H₂O₂，其量按双氧水与废液中砷的摩尔比为5的量加入，静置氧化10h。

（4）接通电源，调节电流大小为50A，电流密度为100A/m²，两电极极距1cm，每组电极之间的距离也为2cm，碱性废液连续按4L/h的流量通入，电解时间为0.5h。电解后，对电解沉淀物过滤，滤渣烘干装存，滤液测定As含量为0.006μg/L。