申请日2011.09.14
公开(公告)日2013.03.27
IPC分类号C02F9/04; C02F1/66; C02F101/20
摘要
本发明涉及一种高砷污酸废水的处理方法，是针对含砷高的污酸废水，采用先用硫化钠将其中的砷及铅、锌、镉、汞等金属硫化形成硫化物而使它们大部分除去，然后加入石灰乳和聚合铁溶液等进行一次中和反应和强化中和反应，使污酸废水中的各种金属离子充分反应形成稳定的固体物而较彻底除去，达到废水排放标准。本发明具有工艺稳定、处理效果好、处理成本低，且砷、铅等金属集中有利于回收等特点。
权利要求书
1.一种高砷污酸废水的处理方法，其特征在于采用以下三个步骤：
①硫化反应
在高砷污酸废水中加入硫化钠溶液，搅拌，使高砷污酸废水的砷、铅、镉金属离子以硫化物的形式沉淀下来，硫化钠的加入量，根据其砷、铅、镉重金属的含量按下反应方程计算出，并过量10-20%;硫化钠溶液加完毕后再搅拌30分钟，然后泵入压滤机压滤;压滤后的硫化渣堆存，待回收砷等金属;硫化反应的滤液泵入一次中和反应槽;
主要反应为
As3+ + Na2S = Na+ + As2S3↓
Pb2+ + Na2S = Na+ + PbS↓
Cd+ + Na2S = Na+ + CdS↓
②一次中和反应
在硫化反应的滤液中加入石灰乳，并搅拌，当pH值达到8时陆续加入聚合铁溶液，进一步除去废水中的砷;聚合铁的加入量按每立方硫化反应的滤液加0.8Kg计算，继续加入石灰乳;当pH值达到10时停止加入石灰乳，继续搅拌30分钟，压滤;压滤后的一次中和渣堆存，中和滤液泵入强化反应槽;
主要反应为：
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4↓ + H2O
2H2AsO2 + Ca(OH)2 = Ca(AsO2)↓ + 4H2O
H2As2O4 + Fe(OH)3 = FeAsO3↓ + 3H2O
③强化中和反应
在强化反应槽中，按每立方中和滤液0.5kg聚合铁的比例加入聚合铁溶液，搅拌;再用石灰乳调反应槽溶液的pH值，当pH值达到8-9时停止加入石灰乳，继续搅拌30分钟;然后按槽内溶液量的0.02%加入PAM絮凝剂，继续搅拌10分钟后压滤;压滤后的强化中和滤渣堆存，强化中和滤液经检验泵入总废水站进一步处理后达到合格排放的标准后，排放。
2.根据权利要求1所述的一种高砷污酸废水的处理方法，其特征还在于：所述步骤①、步骤②和步骤③的反应温度均为30-80℃，搅拌速度均为50-100转/分。
说明书
一种高砷污酸废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种高砷污酸废水的处理方法，属于环境保护重金属酸性废水处理领域。
背景技术
铜、铅、锌等重金属的矿物大多数是以硫化物的形式存在，在冶炼过程中，这些硫化物的硫被充分利用制成工业硫酸或者其他制品。而在生产工业硫酸时会产生一定量的酸性废水，含砷高达3000 mg/L以上，因此，在本发明中简称高砷污酸废水;污酸废水中除含有一定的硫酸和砷外，还有较高的铅、镉汞等元素。必须要经过处理后，才能外排或者回收利用。
普通污酸废水的处理方法很多，归纳起来为两大类。一类是中和氧化法。一般经过二段或三段中和，并加入亚铁 ，使废水中的砷、铅、镉等金属与铁共沉淀下来。这种方法的缺点是各种金属元素分散在几种渣中，不利回收;二是污酸废水中含砷较高时，难以使废水达到排放标准。二类是生物试剂或者特殊试剂法。这类方法除了利用了中和加亚铁氧化的工序外，还加入了一种生物试剂或者特殊试剂。这类方法，脱砷及除重金属效果好，但由于利用了生物试剂或特殊试剂成本较高。
发明内容
针对高砷污酸废水含砷高的特点，本发明提出了一种高砷污酸废水的处理方法，利用硫化反应→一次中和反应→强化中和反应的三个关键工艺，将污酸废水中的砷、铅、镉的元素除去，使高砷污酸废水达到排放标准。
本发明解决问题的技术方案是：
一种高砷污酸废水的处理方法，其特征在于采用以下三个步骤：
①硫化反应
在高砷污酸废水中加入硫化钠溶液，搅拌，使高砷污酸废水的砷、铅、镉金属离子以硫化物的形式沉淀下来，硫化钠的加入量，根据其砷、铅、镉重金属的含量按下反应方程计算出，并过量10-20%;硫化钠溶液加完毕后再搅拌30分钟，然后泵入压滤机压滤;压滤后的硫化渣堆存，待回收砷等金属;硫化反应的滤液泵入一次中和反应槽;
主要反应为
As3+ + Na2S = Na+ + As2S3↓
Pb2+ + Na2S = Na+ + PbS↓
Cd+ + Na2S = Na+ + CdS↓
②一次中和反应
在硫化反应的滤液中加入石灰乳，并搅拌，当pH值达到8时陆续加入聚合铁溶液，进一步除去废水中的砷;聚合铁的加入量按每立方硫化反应的滤液加0.8Kg计算，继续加入石灰乳;当pH值达到10时停止加入石灰乳，继续搅拌30分钟，压滤;压滤后的一次中和渣堆存，中和滤液泵入强化反应槽;
主要反应为：
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4↓ + H2O
2H2AsO2 + Ca(OH)2 = Ca(AsO2)↓ + 4H2O
H2As2O4 + Fe(OH)3 = FeAsO3↓ + 3H2O
③强化中和反应
在强化反应槽中，按每立方中和滤液0.5kg聚合铁的比例加入聚合铁溶液，搅拌;再用石灰乳调反应槽溶液的pH值，当pH值达到8-9时停止加入石灰乳，继续搅拌30分钟;然后按槽内溶液量的0.02%加入PAM絮凝剂，继续搅拌10分钟后压滤;压滤后的强化中和滤渣堆存，强化中和滤液经检验泵入总废水站进一步处理后达到合格排放的标准后，排放。
所述PAM絮凝剂的化学名称是聚丙烯酰胺。
上述步骤①、步骤②和步骤③的反应温度均为30-80℃，搅拌速度均为50-100转/分。
本发明有如下特点：
(1)本方法适合于含砷高的污酸废水，经本方法处理后的污酸废水可达到排放标准且质量稳定;
(2)砷及铅等重金属绝大多数都富集于硫化渣中，有利于这些元素的回收;
(3)本方法使用的各种材料如生石灰、聚合铁、絮凝剂等都容易从市场上采购且价格较低廉，因此，该方法处理污酸废水成本较低。
