申请日2012.06.07
公开(公告)日2012.10.17
IPC分类号C02F103/16; C02F9/04
摘要
本发明涉及有色金属锌冶炼高酸含砷废水的处理方法，包括预检测、废水氧化、中和搅拌和压滤回收等工艺，采用本方法处理有色金属锌冶炼高酸含砷废水，废水中砷含量为0.0004g/L左右，砷的去除率高达99%，在废水处理过程中产生的废渣量少，仅为“石灰-铁盐-氧化”法所产渣量的20%左右，且可送选厂浮选分离回收锌，余下含砷较高的砷酸铁精矿作为回收砷的原料出售;废水处理过程中可以稳定控制溶液PH，抑制了锌的沉淀，大部分锌仍留在溶液中，锌的损失率仅在10%左右，作为电解锌车间电解液补充用水循环利用以进一步回收其中的锌。此外，该法充分利用废水酸度高、含铁量高的特点，无须再添加酸性试剂及铁盐，减少了辅助材料的投入，降低废水处理成本。
权利要求书
1.一种处理锌冶炼高酸含砷废水的方法，其特征在于：包括以下步骤
a)预检测：高酸含砷废水由生产车间经废水输送专用管道进入污水贮存槽，检测废水PH值及As、As3+、Zn、Fe、Fe2+的含量;
b)废水氧化：由立式砂浆泵将污水贮存槽内废水抽往氧化反应搅拌槽，根据废水中Fe2+和As3+的含量，在氧化反应槽内加入适量的氧化剂H2O2，同时开启搅拌机匀速搅拌，每隔10—20分钟检测废水中Fe和As的离子形态变化情况，直到Fe和As的离子形态达到As3+≤0.0005g/L，Fe3+含量≥总As含量时停止氧化，并检测此时废水的PH值;
c)中和搅拌：由立式砂浆泵将氧化反应槽内的废水抽往中和反应槽，根据废水的酸度，投入中和剂NaOH调节废水PH值，同时开启搅拌机匀速搅拌，每隔0.5—1.5小时检测废水PH值及As的含量变化情况，直至废水PH值在4—5范围内，且总As含量≤0.0005g/L;
d)压滤回收：由立式砂浆泵将中和反应槽内的液体抽往板框压滤机压滤，经压滤后得到的净化后水送往浓密机澄清，浓密机上清液送往电解锌车间作补充电解液用水，微量泥浆与压滤污泥渣送选矿厂浮选分离回收锌，余下含砷较高的砷酸铁精矿作为回收砷的原料出售。
说明书
一种处理锌冶炼高酸含砷废水的方法
技术领域
本发明涉及一种高酸含砷废水的处理方法，适用于有色金属锌冶炼高 酸含砷废水的处理。
背景技术
传统锌冶炼高酸含砷废水处理方法有“石灰—铁盐—氧化”法和“硫 化砷”法等。“石灰-铁盐-氧化”法是一种比较常见的含砷废水处理 方法，该方法首先将氧化剂(双氧水、曝气、高锰酸钾、次氯酸钠等 )加入废水中，将废水中的As3+氧化为As5+，然后向废水中加入生石灰 ，调节废水pH值，钙盐与砷生成砷酸钙沉淀，最后往废水中加入铁盐 ，经混凝、共沉淀等反应除去废水中的砷。如专利文献CN102234161A 公开了一种“高浓度含砷废水处理方法”，该方法包括(1)PH中和调 节：通过对含砷废水中加入熟石膏或石灰乳对其PH值进行调节;(2) 废水砷预氧化：对含砷废水进行曝气搅拌同时加入氧化剂，加入氧化 剂后继续搅拌;(3)钙砷渣气浮分离：加入有机絮凝剂进行缓慢搅拌 3~10分钟，随后通过加压溶气或射流溶气对此时的含砷废水进行第一 次气浮分离，将含砷废水中砷渣聚集物与微细气泡结合上浮从而与清 液分离，对上浮的砷渣收集压滤回收;(4)铁砷渣气浮分离：加入无 机混凝剂进行搅拌，而后水力停留时间10~30分钟，再加入烧碱调节废 水PH至7~13，再加入有机絮凝剂进行缓慢搅拌3~10分钟，随后通过加 压溶气或射流溶气对此时的含砷废水进行第二次气浮分离，将含砷废 水中砷渣聚集物与微细气泡结合上浮从而与清液分离，对上浮的砷渣 收集压滤回收;(5)清液膜过滤，对清除砷渣后的清液进行清液膜过 滤，过滤后的出水达到排放标准。
虽然“石灰-铁盐-氧化”法具有工艺灵活、操作简便、废水处理成本 低廉等特点，是目前比较成熟而广泛使用的含砷废水处理方法，但该 法也存在诸多缺陷。首先，该法以中和废水中的酸为主，大部分的金 属离子和砷以硫酸盐、亚硫酸盐、砷酸盐和亚砷酸盐的形态与钙离子 共同沉淀，仍有少部分的金属离子和砷残留在废水中，砷的去除率仅 为95%左右，处理 后的废水仍然较难达到国家环境保护排放标准;其次，生成的部分含 砷沉淀物极为不稳定，砷容易重新被释放出来造成二次污染;再次， 废水处理过程产出大量含砷废渣，含砷废渣的存放和处理都比较困难 ;最后，废水处理过程中会造成大部分有价金属Zn进入废渣中，浪费 宝贵的有价金属资源。
“硫化砷”法是用硫化剂(硫化钠、硫氢化纳等)与废水中砷离子反 应生成硫化砷沉淀，从而达到去除砷的目的。“硫化砷”法具有工艺 简单、处理量大、反应快等特点，但“硫化砷”法对pH值有着较严格 的要求，pH值控制不当会引起砷再次进入水体，并生成H2S，形成二次 污染。
砷去除率较低、易产生二次污染、废渣量大且利用困难、有价金属损 失量大回收困难等问题已成为制约锌冶炼企业发展的重要因素。
发明内容
本发明提供一种解决有色金属锌冶炼高酸含砷废水处理过程中砷去除 率较低、易产生二次污染、废渣量大且利用困难、有价金属损失量大 回收困难等问题的方法。
本发明一种处理锌冶炼高酸含砷废水的方法，包括以下步骤：
1)预检测：高酸含砷废水由生产车间经废水输送专用管道进入污水贮 存槽，检测废水PH值及As、As3+、Zn、Fe、Fe2+的含量;
2)废水氧化：由立式砂浆泵将污水贮存槽内废水抽往氧化反应搅拌槽 ，根据废水中Fe2+和As3+的含量，在氧化反应槽内加入适量的氧化剂H2O2，同时开启搅拌机匀速搅拌，每隔10~20分钟检测废水中Fe和As的离 子形态变化情况，直到Fe和As的离子形态达到As3+≤0.0005g/L，Fe3+含 量≥总As含量时停止氧化，并检测此时废水的PH值;
3)中和搅拌：由立式砂浆泵将氧化反应槽内的废水抽往中和反应槽， 根据废水的酸度，投入中和剂NaOH调节废水PH值，同时开启搅拌机匀 速搅拌，每隔0.5~1.5小时检测废水PH值及As的含量变化情况，直至废 水PH值在4—5范围内，且总As含量≤0.0005g/L时停 止中和搅拌;
4)压滤回收：由立式砂浆泵将中和反应槽内的液体抽往板框压滤机压 滤，经压滤后得到的净化后水送往浓密机澄清，浓密机上清液送往电 解锌车间作补充电解液用水，微量泥浆与压滤污泥渣送选矿厂浮选分 离回收锌后，余下含砷较高的砷酸铁精矿作为回收砷的原料出售。
采用本方法处理有色金属锌冶炼高酸含砷废水，废水中三价砷氧化为 五价砷，二价铁氧化为三价铁，铁盐与砷絮凝并进一步反应，生成难 溶的砷酸铁盐类，经该法处理后，废水中砷含量为0.0004g/L左右，砷 的去除率高达99%;砷酸铁等沉淀物不溶于水，有较高的稳定性，砷不 易被重新释放;在废水处理过程中产生的废渣量少，仅为“石灰-铁盐 -氧化”法所产渣量的20%左右，且可送选厂浮选分离回收锌，余下含 砷较高的砷酸铁精矿作为回收砷的原料出售;废水处理过程中可以稳 定控制溶液PH，抑制了锌的沉淀，大部分锌仍留在溶液中，锌的损失 率仅在10%左右，作为电解锌车间电解液补充用水循环利用以进一步回 收其中的锌。此外，该法充分利用废水酸度高、含铁量高的特点，无 须再添加酸性试剂及铁盐，减少了辅助材料的投入，降低废水处理成 本。
