本发明涉及一种含砷废水的处理方法。
背景技术：
在采用硫化矿生产硫酸、农药生产等许多工业行业会产生含砷废水。砷的毒性很大。含砷废水若不处理排入环境，将会造成严重环境污染。目前含砷废水的处理方法主要有化学沉淀法、吸附法和膜分离法。其中化学沉淀法由于成本低，应用最广泛。由于涉砷行业的清洁生产水平普遍提高，废水中的砷浓度也越来越低（几毫克/升～几十毫克/升），由此造成化学沉淀法产生的沉淀物很细，固液分离困难，使处理后的废水难以稳定达标排放。开发脱砷效果好、操作简单、脱砷渣容易处理、二次环境污染小的含砷废水的处理方法具有较大实用价值。
技术实现要素：
针对目前含砷废水处理存在的问题，本发明的目的是寻找脱砷效果好、操作简单、脱砷渣容易处理、二次环境污染小的含砷废水的处理方法，其特征在于将含砷废水送入反应器，加入脱砷渣、FeSO4或Fe2(SO4)3，再加入双氧水。每立方米废水加入脱砷渣的量以干基计为500g～1500g;废水中每摩尔砷加入1.5摩尔～2.5摩尔FeSO4或Fe2(SO4)3（如果废水中的含铁量超过此值，既不加铁，也不除铁）;双氧水的加入量为将废水中全部砷氧化为五价砷、全部铁（包括废水本身含有的铁和加入的铁）氧化为三价铁所需理论量的120%～150%。加料完成后，调节废水的pH值至2～5(当废水的pH值低于2.0时，不进行pH值调节)。在常温和超声波作用下进行搅拌反应8min～20min，每立方米废水输入超声波的功率为2kW～6kW。搅拌强度为能满足加入废水中的脱砷渣不沉淀的要求。氧化反应结束后，用石灰乳或NaOH溶液调节废水的pH值到6～9，在常温和超声波作用下继续搅拌反应5min～10min。沉淀反应结束后的废水进入沉淀池沉淀1.0h～3.0h。沉淀池的上清液达标排放。不定期从沉淀池中抽出沉淀物进行过滤，滤液返回反应器，滤渣（脱砷渣）部分返回反应器，剩余部分按危险固体废弃物处置的相关技术规范进行处置。
本发明的目的是这样实现的，含砷废水加入FeSO4或Fe2(SO4)3、双氧水后，主要发生如下反应：
AsO33- + H2O2 = AsO43- + H2O
2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
加入石灰乳或NaOH后主要发生如下反应：
H+ + OH- = H2O
AsO43- + Fe3+ = FeAsO4
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
通过上述一系列反应，溶液中的砷以FeAsO4沉淀的形式被脱除，达到废水脱砷净化的目的。
脱砷渣部分返回使用的作用是提供FeAsO4和Fe(OH)3良好的成核条件，避免生成难沉淀的细颗粒FeAsO4和Fe(OH)3，改善其沉淀和固液分离性能,保证处理后的废水稳定达标排放。试验表明：在处理砷浓度低于20mg/L的废水时，在同等条件下，不加入脱砷渣，粒径小于1微米的沉淀物大约在15%左右，沉淀物的沉淀性能很差，处理后废水不能达标排放；加入脱砷渣后。沉淀物的粒径均大于1微米，沉淀物沉淀性能好，处理后的废水能稳定达标排放。
输入超声波的作用是加快反应的传质过程，大大缩短反应时间。此外超声波还有一定的增大沉淀物粒径的作用。
相对于现有方法，本发明采用脱砷渣作“成核剂”，大大改善了FeAsO4和Fe(OH)3的沉淀条件，使这些沉淀物的粒径明显增大，由此在沉淀池中能快速沉淀，从而保证处理后的废水稳定达标排放，具有明显的经济效益和环境效益。
具体实施方法
实施例1：处理不含铁、砷浓度为8.7 mg/L废水5L,废水中砷的价态为三价。按每摩尔砷加入1.5摩尔Fe2(SO4)3；双氧水的加入量为将三价砷氧化成五价砷所需理论量的150%；每升废水加入500mgFeAsO4;调节pH值为5.0；在常温和超声波作用下搅拌反应8min，每升废水输入超声波的功率为6W。氧化反应结束后，用NaOH溶液调节废水的pH值到6.0，在常温和超声波作用下继续搅拌反应5min。沉淀反应结束后，静置1.0h。上清液中的砷浓度为0.19mg/L。
实施例2：处理硫铁矿制酸产生的含砷废水15m3/d（成分：砷8.2mg/L,铁387 mg/L，pH1.8）。双氧水的加入量为将三价砷氧化成五价砷、将二价铁氧化成三价铁所需理论量的120%；每立方米废水加入1.0kg脱砷渣（干基）; 在常温和超声波作用下搅拌反应10min，每立方米废水输入超声波的功率为2kW。氧化反应结束后，用石灰乳调节废水的pH值到7.2，在常温和超声波作用下继续搅拌反应8min。沉淀反应结束后，进入沉淀池沉淀2.0h。上清液中的砷浓度为0.009mg/L。