申请日2014.12.18
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F9/04; C02F103/16; B01D53/50; B01D53/78
摘要
一种利用烟气中SO2处理含砷废水的方法，具体采用以下方法：污酸进入一次铁碳床，污酸中的亚硫酸被还原成硫化氢，同时铁被氧化生成亚铁离子，砷化物与S2-离子结合生成As2S3沉淀物，或难溶的铁砷化合物，再将沉淀的砷化物与处理后的废液分离，废液继续在吸收塔中与排放的烟气中SO2气体接触，进入二次铁碳床反应，生成As2S3等沉淀物，再将沉淀的砷化物与水分离。本发明方法以废气净化废水，实现以废治废，降低处理成本，减少二次污染。
权利要求书
1.一种利用烟气中SO2处理含砷废水的方法，其特征在于具体 采用以下步骤：
1)污酸进入一次铁碳床，污酸中的亚硫酸被还原成硫化氢，同 时铁被氧化生成亚铁离子，砷化物与S2-离子结合生成As2S3沉淀物， 或难溶的铁砷化合物，再将沉淀的砷化物与处理后的废液分离;
2)将处理后的废液在吸收塔中与排放的烟气中SO2气体接触， 补充亚硫酸根含量，进入二次铁碳床，污酸中的亚硫酸被还原成硫化 氢，同时铁被氧化生成亚铁离子，砷化物与S2-离子结合生成As2S3沉淀物，或难溶的铁砷化合物，再将沉淀的砷化物与水分离。
2.根据权利要求1所述的利用烟气中SO2处理含砷废水的方法， 其特征在于：步骤(1)和(2)在铁碳床中的反应时间为2～5h，反 应温度为0～60℃。
3.根据权利要求1所述的利用烟气中SO2处理含砷废水的方法， 其特征在于：步骤(1)和(2)的主要反应为：
3H2SO4+SO2+3Fe=3FeSO4+H2S+2H2O
H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑
3S2-+2As3+=As2S3↓
3S2-+2AsO33-+12H+=As2S3↓+6H2O
Fe3++AsO43-=FeAsO4↓
。
4.根据权利要求1所述的利用烟气中SO2处理含砷废水的方法， 其特征在于：发明所述的铁碳床包括进水管(1)、池壁(2)、铁床(3)、 支撑板(4)、磁性栅(5)、集水管(6)、出水管(7)、污泥斗(8) 和放空阀(9)，所述的进水管(1)位于池壁(2)顶部，进水管(1) 下部设置有铁床(3)，铁床(3)用支撑板(4)支撑，污泥斗(8) 顶部设置有磁性栅(5)，出水管(7)出口位于进水管(1)之下，并 向下延伸与集水管(6)连接，污泥斗(8)底部设置有放空阀(9)。
说明书
一种利用烟气中SO2处理含砷废水的方法
技术领域
本发明属于环境保护重金属酸性废水处理领域，具体涉及一种利 用烟气中SO2处理含砷废水的方法。
背景技术
在铜冶炼工艺流程中，会排放高含量二氧化硫及As2O3等的烟 气，一般采用两转两吸工艺利用烟气中的SO2制硫酸，而烟气中的 As2O3及其它杂质经水洗进入水中，通常称这种酸性含砷废水为污酸。 污酸这种高浓度含砷废水的处理难度大、处理成本高，迄今仍是废水 治理中的一大难题。
目前处理污酸的技术主要是用硫化钠或石灰、铁盐等去除砷。硫 化钠除砷方法的主要缺点是处理成本高，钠离子的进入后难以分离， 影响水质回用;石灰、铁盐除砷法，不仅成本高，且处理后产生的含 砷固体废弃物量大，这种含砷等重金属固体被视为危险废弃物，不易 处置，需占用大量专用填埋场，而扩建填埋场多有困难，若填埋场管 理不善还有潜在的二次污染。本申请以废气净化废水、以废治废，符 合国家对冶炼企业清洁生产的要求，实现了废物再利用。
发明内容
本发明针对铜冶炼的工艺特点，提出了一种利用烟气中SO2处理 含砷废水的方法，通过改进现有污酸的净化工艺，利用废气净化废水， 实现以废治废，降低处理成本，减少二次污染。
本发明具体通过以下技术方案实现：
一种利用烟气中SO2处理含砷废水的方法，具体采用以下步骤：
1)洗涤烟气而产生的污酸进入一次铁碳床，污酸中的亚硫酸被 还原成S2-(硫化氢)，同时铁被氧化生成亚铁离子，污酸中的砷化物 与S2-离子结合生成As2S3沉淀物，再将沉淀的砷化物与缺少亚硫酸的 污酸分离，完成第一次除砷;
2)将第一次除砷后的污酸引入吸收塔中，与烟气中SO2气体接 触，补充亚硫酸根的量，然后进入二次铁碳床，完成第二次除砷。
所述的步骤(1)和(2)在铁碳床中的反应时间为2～5h，反应 温度为0～60℃。
本发明利用烟气中SO2处理含砷废水的主要反应为：
3H2SO4+SO2+3Fe=3FeSO4+H2S+2H2O
H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑
3S2-+2As3+=As2S3↓
3S2-+2AsO33-+12H+=As2S3↓+6H2O
Fe3++AsO43-=FeAsO4↓
本发明所述的铁碳床包括进水管、池壁、铁床、支撑板、磁性栅、 集水管、出水管、污泥斗和放空阀，其中的进水管靠近池壁的顶部， 进水管下部设置有铁床，铁床用支撑板支撑，污泥斗上部设置有磁性 格栅，出水管进口设在污泥斗上部，磁性格栅之下，即出水管的出口 在进水管之下0.3～0.6米处，污泥斗底部设置有放空阀。
本发明以废气净化废水、以废治废，用铁碳还原床将污酸中的 SO32-(洗涤烟气时SO2会溶于水中转化为SO32-)还原为H2S，S2-与 污酸中的砷及其它重金属离子反应生成不溶于酸的硫化物沉淀而去 除，还原剂自身与污酸反应后的产物，也与砷化物结合成沉淀物。过 量还原剂被控制在特制的反应床里，不混入硫化物沉淀之中。本法与 现有的硫化钠、石灰等除砷方法相比较，具有产生固体废弃物总量少、 硫、砷化物含量高的特点，可作为化工原料直接利用或外卖，即便不 利用，需专用的填埋场地也要小很多。另外，污酸废水的后续处理通 常还要加石灰和硫酸亚铁，但使用本技术，后续处理时，使用石灰和 硫酸亚铁的量会减少，硫酸亚铁甚至不用，降低了处理成本。
