專利名稱：一種高效率的含砷廢水處理方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠高效率處理含砷廢水使其無害的方法，屬于環保工程技術領 域。
背景技術：
通過脫除砷使含砷廢水無害的常規處理方法包括吸附、離子交換、硫化物沉淀， 氫氧化合物共同沉淀等。典型的處理思路是利用鈣化物、鐵鹽、鎂化合物等的氫氧化合物共 同沉淀方法。這些方法有下述缺陷除砷的效率低，若廢水中含有大量砷或As3+，脫砷效率 不高；除砷工藝中使用次氯酸鈉等強氧化劑容易造成二次污染；處理過程以廢水中砷轉移 到污泥結束，形成的含砷污泥加鐵鹽脫水干燥后簡單排出，砷易被雨水或地下水浸出形成 二次污染。
發明內容
本發明解決了已有技術中的問題和提供了處理含砷廢水的完整方法，它能通過自 氧性氧化鐵流桿菌預先催化氧化處理As3+，將亞砷酸離子氧化為砷酸離子，再加入鈣化合 物聚集水中含砷廢物，污泥可返回到廢水中實現循環除砷，使處理后廢水砷含量極低，且最 終排出的含砷污泥經干燥、焙燒變成無害物填埋，最終外排水幾乎不含砷可達標直排。其基 本內容如下1、通過加入自氧性氧化鐵流桿菌等氧化劑預先催化氧化處理As3+，將亞砷酸離子 在環保的環境中氧化為砷酸離子，As5+形式的砷比As3+溶解度低，易沉淀脫除，可大大提 高后續工藝的除砷效率。在自氧性氧化鐵流桿菌作用下，砷的分解氧化過程可加速幾十倍， 氧化率可達90%以上；細菌浸出一般在25 35°C常壓下進行，必要時用壓縮空氣向溶液供 氧并攪拌以強化反應過程，對環境不會帶來二次影響。As033_+〔0〕一 As043_2、向含砷廢水中加入鈣化合物調整PH值到12-13。鈣化合物加入到此廢水時，將 按如下反應式反應生成高度不溶解的砷酸鈣，PH值到12.5以上砷酸鈣溶液沉淀。然后將 其分離成固體和液體(首次固液分離)。由于需要大量熟石灰等鈣化物，調節PH值到13以 上成本太高。3Ca2++2As043- — Ca3 (As04) 23、向固液分離后溶液中加入鐵鹽如氫氧化鐵或氯化鐵，調整PH值到6 8，鐵鹽被 加入到此廢水時，將按如下反應式反應生成不溶解的砷酸鐵，加之溶液中剩余的砷被同時 生成的氫氧化鐵絮狀沉淀包圍，并與絮狀沉淀一起沉淀。加入鐵鹽的量保持i^e/As重量比 在5至20范圍。若此比值低于5，不能獲得期望的效果，比值高于20成本太高。Fe3++As043- — FeAs044、向加入鐵鹽的溶液中再加入高分子絮疑劑，聚集絮狀沉淀，促進并進行第二次 固液分離。
5、對前述2、4固液分離所得污泥進行脫水、干燥、焙燒，獲得的焙燒產物埋入地下 后很難滲出到地下水，避免了將含砷污泥簡單加鐵鹽脫水干燥后排出、而砷被雨水或地下 水浸出生成其他污染物的危害，因此保持對環境的影響最小。6、固液分離后的清液幾乎不含砷，可以實現達標排放。本發明解決了已有技術中的問題和提供了處理含砷廢水的完整方法，使廢水中含 有的砷被有效脫除，滿足環保要求，使廢水中分離出來的含砷污泥變成無污染。
具體實施例方式
圖1是根據本發明處理含砷廢水方法實施例的簡要說明圖。圖1中，9是第一反應槽，廢水1被加入，同時加入氧化鐵流桿菌等組成的細菌氧化 劑2 ‘預先氧化處理As3+，后加入熟石灰2調節PH值；10是第一聚集沉淀槽，在反應槽中 形成的聚集物在此沉淀、分離；11是第二反應槽，第一聚集沉淀槽10排出的上清液被加入， 并加入絮狀劑，調節PH值；12是第二聚集沉淀槽，在第二反應槽11中生成的聚集物在此沉 淀、分離；13是污泥蓄槽，在第一聚集沉淀槽10和第二聚集沉淀槽12中沉淀和分離的含砷 污泥(一級聚集沉淀污泥6和二級聚集沉污泥7)在此被接收和蓄存；14是脫水器，對來自 污泥蓄槽13的污泥脫水；15是干燥器，脫水器中的過濾餅在此干燥；16是焙燒爐，干燥器 15干燥的固體在此焙燒。在上述實施方案中，從各種工廠中排出的廢水1加到9。由于As5+比As3+溶液 度更低并易于脫除，因此，通過加入氧化鐵流桿菌等組成的細菌氧化劑2'預先氧化處理 As3+。若向此廢水1加入熟石灰2，除砷酸鈣絮狀沉淀外還生成如鐵、銅、鉛等重金屬氫氧化 物絮狀沉淀。在此階段，加入熟石灰2調節PH值到12-13，砷酸鈣溶液沉淀。然后，此反應 溶液被引入第一聚集沉淀槽10進行固液分離(第一次固液分離)。經過第一聚集沉淀槽 10靜置后，排出的部分一級聚集沉淀污泥作為返回污泥6返回第一反應槽9與未處理廢水 混合促進絮狀沉淀生成，同時殘余被蓄存和保留在污泥蓄槽13中。當污泥在污泥蓄槽13中達到預定的高度，污泥經過脫水器14如壓濾機、離心機等 進入干燥器15，在20(TC左右干燥，然后進入焙燒爐16焙燒。焙燒溫度優選500°C -650°C 范圍。獲得的焙燒產物埋入地下后有毒成分很難滲入到地下水中。經上述第一聚集沉淀槽10固液分離后溶液被加入到第二次反應槽11中，通過加 入鐵鹽3調節PH值到6 9，溶液中存在的砷形成的砷酸鐵被同時生成的氫氧化鐵絮狀沉 淀包圍，并與絮狀沉淀共同沉淀。雖然氯化鐵和硫酸鐵可作為鐵鹽使用，但由于生成的硫酸 鈣使污泥量增加，不選硫酸鐵，優選氫氧化鐵。加入鐵鹽的量優選保持i^e/As重量比在5至 19范圍。反應溶液被加入到第二聚集沉淀槽12。若高分子絮狀劑4被加入到第二聚集沉淀 槽12的反應溶液中，絮狀沉淀進行聚集并促進沉淀分離。經過第二聚集沉淀槽4靜置后， 從設備底部排出的部分二級聚集沉淀污泥7返回第一反應槽9或第二反應槽11促進絮狀 沉淀生成。二次聚集沉淀槽12的上清液水幾乎不含砷，可作為滿足排出標準的處理后水5 排出。
權利要求
1.一種處理含砷廢水的方法。包括加入自養性氧化鐵流桿菌等預先氧化處理將As3+’ 亞砷酸離子氧化為As5+砷酸離子，然后向含砷廢水中加入鈣化合物調整PH值到12-13 ；將 其分離成固體和液體(第一次固液分離)；固液分離后向處理后溶液加入鐵鹽調整PH值到 6 9 ；再將后者分離為固體和液體(第二次固液分離)，前述固液分離所得污泥進行焙燒 填埋。
2.根據權利要求1所述，固液分離所得污泥進行脫水、干燥、焙燒、填埋。
3.根據權利要求1所述，污泥的經濟焙燒溫度在500至650°C范圍。
4.根據權利要求1所述，加入鐵鹽的量保持加入鐵鹽的鐵組分與廢水中砷的重量比 (Fe/As)在5至19范圍。
5.根據權利要求1所述，第二次固液分離后，污泥可返回到未處理的廢水中或第一次 固液分離后的廢水中，循環脫砷，直至達標。
全文摘要
一種高效率處理含砷廢水的方法，該方法解決了已有技術中的問題，提供了處理含砷廢水完整方法，它能通過自氧性氧化鐵流桿菌預先催化氧化處理As3+，將亞砷酸離子氧化為砷酸離子，然后加入鈣化合物聚集水中含砷廢物，進行兩次固液分離，且污泥可以再次進入廢水進行循環除砷，處理后廢水砷含量極低，且其排出的含砷污泥經干燥、焙燒變成無害物填埋，排出的水可直排。
文檔編號C02F1/66GK102107981SQ20091022672
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者劉修建, 劉卓锫, 劉曉文, 孔祥勇 申請人:湖南布魯斯凱環保科技發展有限公司