一种高浓度含砷废水的工业处理方法
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种工业废水处理方法，尤其涉及一种高浓度含砷废水的工业处理方 法。
【背景技术】
[0003] 在各种工业生产过程中，会产生各种各样工业废水，需要经过处理后才能排放;否 贝1J，会造成环境污染。例如:火电厂在低氮燃烧技术后为进一步控制NOx排放所采用的首选 技术一一选择性催化还原烟气脱硝技术(简称为SCR)，因其脱硝率高(可达90%以上)而被广 泛应用。然而，SCR技术常用的脱硝催化剂为V 205/Ti02基催化剂，由于燃煤中含有微量的砷， 高温烟气中的气态As 203将引起脱硝催化剂砷中毒。因此，需要对脱硝催化剂进行再生处理， 在此过程中会产生高浓度的含砷废水(总砷含量大于l〇〇〇mg/L)，若不加以处理，必定会对 环境造成二次污染。国家钒工业污染物排放标准GB26452-2011明确规定总砷的排放限值为 0.2mg/L〇
[0004] 近年来，有众多学者在物化法处理含砷废水这方面做了深入的研究，并取得了显 著的成果。目前，国内外处理工业含砷废水，主要采用化学法，即中和沉淀法、絮凝沉淀法、 铁氧体法和硫化物沉淀法等，这些方法能除去大部分砷，且方法简单，但是，其产生泥渣量 大，易造成二次污染。并且，难以将高浓度含砷废水处理到符合国家钒工业污染物排放标准 GB26452-2011规定的排放要求。
[0005] 物化法一般都是采用离子交换、吸附、萃取、反渗透等方法除去废液中的砷，但物 化法只能处理低浓度、组成单纯且有较高回收价值的废水，对于成分较复杂的工业废水，物 化法的运行成本较高。
[0006] 与传统物化法相比，用微生物法处理含砷废水具有经济、高效且无害化等优点，微 生物法主要有活性污泥法、菌藻共生体、投菌活性污泥法，但这些微生物法都难以将高浓度 含砷废水净化到符合国家钒工业污染物排放标准GB26452-2011规定的排放要求。
[0007] 电化学处理含砷废水的方法以铝或铁作为阴极和阳极，含砷废液在直流电作用下 进行电解，阳极铁或铝失去电子后溶于水，与富集在阳极区域的氢氧根生成氢氧化物，这些 氢氧化物再作为凝聚剂与砷酸根发生絮凝和吸附作用，从而去除废水中的砷。这种方法的 工艺简单，成本低，但只对低浓度的含砷废水有较好的处理效果。
[0008] 由此可见，用现有工业方法处理高浓度含砷废水，存在着产生泥渣量大，易造成二 次污染;废水净化不彻底、难于达到国家钒工业污染物排放标准GB26452-2011中总砷排放 限值0.2mg/L的标准要求等问题。
【发明内容】
[0009] 为解决现有工业方法处理高浓度含砷废水存在的产生泥渣量大，易造成二次污 染;废水净化不彻底，难于达到国家钒工业污染物排放标准GB26452-2011中总砷排放限值 0.2mg/L的标准要求等问题，本发明提出一种高浓度含砷废水的工业处理方法。
[0010]本发明高浓度含砷废水的工业处理方法，包括以下步骤： 51、 高级氧化:将含砷废水置于氧化装置中把三价砷氧化为五价砷； 52、 一级絮凝沉淀：将经过氧化的含砷废水送入絮凝沉淀池，加入絮凝剂，反应5~ 30min;后加入|丐沉淀剂，反应10~50min; 53、 一次沉降分离:一级絮凝沉淀完后，经过沉降固液分离，将钙砷渣与液体进行一次 分离； 54、 二级絮凝沉淀:将与钙砷渣分离后的液体送入絮凝沉淀池，进行二级絮凝沉淀，加 入钙沉淀剂，反应10~50min; 55、 二次沉降分离:二级絮凝沉淀完后，再经过沉降固液分离，将钙砷渣与液体进行二 次分呙； 56、 超滤膜处理:经过一次、二次沉降分离后，并与钙砷渣分离后的液体，送入超滤膜处 理系统进行超滤膜过滤； 57、 电絮凝处理:将经过超滤膜过滤后的含砷废水送入电絮凝电解装置，将电絮凝电解 溶液的pH值调至8.0~11，采用铁板分别作为阴极和阳极，在电流密度为50~lOOmA/cm 2的条 件下电解反应l〇min~60min; 58、 终端絮凝沉淀：向经过电絮凝处理后的废水中投加絮凝剂、助凝剂;快速搅拌反应5 ~20 min，静止沉淀10~50min后，排水经检测达到达标标准要求后排放。
[0011] 进一步的，步骤S1中采用的氧化剂包括臭氧、双氧水或次氯酸钠中的一种或多种。
[0012] 进一步的，步骤S2中的絮凝剂为硫酸铁、氯化铁中的一种或多种，并按铁砷摩尔比 为1:1~3:1加入;钙沉淀剂为氢氧化钙，并按钙砷摩尔比为1:1~3:1加入。
[0013] 进一步的，步骤S4中的钙沉淀剂为氢氧化钙，并按钙砷摩尔比为1:1~3:1加入。
[0014] 进一步的，步骤S7中的电絮凝电解装置的阴极和阳极均为铁板。
[0015] 进一步的，步骤S8中絮凝剂为硫酸铁、氯化铁中的一种或多种，投加量为90~ 120mg/L〇
[0016] 进一步的，步骤S8中助凝剂为聚丙烯酰胺PAM，投加量为3~8mg/L。
[0017] 本发明高浓度含砷废水的工业处理方法的有益技术效果是方法简单、成本低，产 生的泥渣量小，不会造成二次污染;且净化效果好，处理后的废水中总砷含量< 0.2mg/L，达 到国家钒工业污染物排放标准GB26452-2011的标准。
【附图说明】
[0018] 附图1为本发明高浓度含砷废水的工业处理方法的工艺流程示意图。
[0019] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明高浓度含砷废水的工业处理方法作进一 步的说明。
【具体实施方式】
[0020] 附图1为本发明高浓度含砷废水的工业处理方法的工艺流程示意图，由图可知，本发明 高浓度含砷废水的工业处理方法，包括以下步骤： 51、 高级氧化:将含砷废水置于氧化装置中把三价砷氧化为五价砷； 52、 一级絮凝沉淀：将经过氧化的含砷废水送入絮凝沉淀池，加入絮凝剂，反应5~ 30min;后加入|丐沉淀剂，反应10~50min; 53、 一次沉降分离:一级絮凝沉淀完后，经过沉降固液分离，将钙砷渣与液体进行一次 分离； 54、 二级絮凝沉淀:将与钙砷渣分离后的液体送入絮凝沉淀池，进行二级絮凝沉淀，加 入钙沉淀剂，反应10~50min; 55、 二次沉降分离:二级絮凝沉淀完后，再经过沉降固液分离，将钙砷渣与液体进行二 次分呙； 56、 超滤膜处理:经过一次、二次沉降分离后，并与钙砷渣分离后的液体，送入超滤膜处 理系统进行超滤膜过滤； 57、 电絮凝处理:将经过超滤膜过滤后的含砷废水送入电絮凝电解装置，将电絮凝电解 溶液的pH值调至8.0~11，采用铁板分别作为阴极和阳极，在电流密度为50~lOOmA/cm 2的条 件下电解反应l〇min~60min; 58、 终端絮凝沉淀：向经过电絮凝处理后的废水中投加絮凝剂、助凝剂;快速搅拌反应5 ~20 min，静止沉淀10~50min后，排水经检测达到达标标准要求后排放。
[0021] 作为优化，步骤S1中采用的氧化剂包括臭氧、双氧水或次氯酸钠中的一种或多种； 步骤S2中的絮凝剂为硫酸铁、氯化铁中的一种或多种，并按铁砷摩尔比为1:1~3:1加入;钙 沉淀剂为氢氧化钙，并按钙砷摩尔比为1:1~3:1加入;步骤S4中的钙沉淀剂为氢氧化钙，并 按钙砷摩尔比为1:1~3:1加入。
[0022] 而采用电絮凝处理含砷废水中，采用铁板分别作为阴极和阳极，电解溶液为弱碱 性溶液。阳极:Fe-2e=Fe 2+，阴极:02+4e+2H20=40H-，Fe2+和0H-反应生成氢氧化铁，氢氧化铁 对废水中的砷具有很强的絮凝作用，从而达到去除砷的目的。其中，步骤S7中的电絮凝电解 装置的阴极和阳极均为铁板;步骤S8中絮凝剂为硫酸铁、氯化铁中的一种或多种，投加量为 90~120mg/L;步骤S8中助凝剂为聚丙烯酰胺PAM，投加量为3~8mg/L。
[0023] 具体实施例1: 一种高浓度含砷废水的工业处理方法，包括以下步骤： 51、 高级氧化:含砷废水在臭氧曝气装置中进行氧化，将含砷废水中的三价砷氧化为五 价砷； 52、 一级絮凝沉淀:经过氧化后的含砷废水进入絮凝沉淀池，按铁砷摩尔比为1:1加入 硫酸铁，反应5min;按妈砷摩尔比为3:1加入氢氧化妈，反应50min; 53、 一次沉降分离:将钙砷渣与液体进行一次分离； 54、 二级絮凝沉淀:与钙砷渣分离后的液体，进行二级絮凝沉淀，按钙砷摩 尔比为2:1加入氢氧化|丐，反应50min; 55、 二次沉降分离:将钙砷渣与液体进行二次分离；