含砷废水的处理办法(4)

2019-02-15 15:33

(或NaOH),提高溶液pH值,这时砷生成钙或钠盐沉淀,由

于砷的固有性质,这种方法泥渣沉淀缓慢,且很难将废水的砷净化到符合排放标准。在酸性废水处理中主要的碱性中和剂有:NaOH(烧碱)、

(熟石灰)、氨水、白云石、石灰石、电石渣等。其中石

灰应用最为普遍,它价廉易得,中和反应效果好。工业上也常用石灰作为钙中和沉淀剂。BOTHE和BROWN通过实验确定,在向含的废水中投加石灰时,会形成和

·

等。朱义年等通过混合沉淀和溶解实验详细研究了pH

值和Ca与As摩尔比对石灰沉淀法处理高含量含砷废水的影响。由于石灰与砷化合物作用较慢,生成的偏亚砷酸钙所以反应不易完全,除砷效果较差。

用石灰作为沉淀剂的最大优点是处理成本低、工艺简单、对含砷较高的污水用此法可得到理想的处理效率,但在含砷废水处理过程中沉淀析出的砷酸钙稳定性较差,上世纪80年代的一些研究结果表明,砷酸钙与空气中的二氧化碳接触会分解成碳酸钙和砷酸,从而砷重新进人溶液中,造成二次污染。NISHIMURA等通过实验发现,在高温下锻烧可以降低砷酸钙和亚砷酸钙的溶解度。在锻烧过程中,无定形的砷酸钙和亚砷酸钙可以转变成晶体结构的砷酸钙,且锻烧温度越高,砷酸钙的溶解度越小。

颗粒较小,

2.4. 铁氧体法

铁氧体法是日本电气公司(NEC)研究出来的一种从废水中除去重金属的工艺技术,是在含重金属离子废水中加入铁盐,利用共沉淀法从废水中制取通讯用的高级磁性材料超性铁氧体,化学结构式是Fe3O4。形成理想铁氧体的条件是废水中

=,当溶液中含有其他

位置,形成多种

重金属离子时,这些重金属离子就取代晶格中的

多样的铁氧体。砷是具有金属和非金属性质的两性物质,同样可以用铁氧体法处理,该方法的操作过程是将硫酸亚铁按铁砷比为2.0~2.5加入到废水中,然后加碱调节pH值为8.5~9.0,反应温度为60~70℃,鼓风氧化20~30分钟后可生成咖啡色的磁性铁氧体渣。Nakazawa Hiroshl等研究指出,在热的含砷废水中加铁盐,在一定pH值下,恒温加热1小时,用这种沉淀法比普通沉淀法效果更好。铁氧体法的优缺点:这种方法对砷的去除效率较高,形成的沉淀颗粒大,易于分离,且颗粒不会再溶解,无二次污染的问题。但是铁氧体法在操作过程中需将废水加热到60℃或更高,存在处理成本较高,操作较为复杂等问题。

2.5. 方案比选及推荐方案

根据以上论述,初选的四个方案:石灰-铁盐共沉淀工艺方案,两段硫化沉淀工艺方案,铁氧体法工艺方案以及石灰中和—铁氧体—硫化物沉淀联合工艺方案。

2.6. 方案一:氧化-石灰中和-铁盐共沉淀工艺方案 化学原理(以铁为例): 2Fe

+3

→2

↓+3

++

?FeAs?FeAs

+3+3

当pH>10时,砷酸根、亚砷酸根与氢氧根置换,使一部分砷仅溶于水中,故终点pH值最好控制在10以下。由于氢氧化铁吸附五价砷的pH值范围要较三价砷大得多,所需的铁砷比较小,故在凝聚处理前,将亚砷酸盐氧化成砷酸盐,可以提高除砷的效果。

2.7. 方案二:戈尔膜出水深度处理

酸性含砷废水二段二级中和槽的出水水质因悬浮物含量较高,且悬浮颗粒中包裹着有害物质,出水不能够直接达标排放。若出水使用圆筒过滤机进行过滤,出水水质可达标,但出水稳定性不高,渣的含水率高的达60%以上,不利于中和渣的运输和处置。综合目前国内外应用的膜过滤技术,针对该冶炼技改回收项目的含砷污酸及酸性含砷废水的最终出水情况,设计采用戈尔膜处理系统对出水进行深度处理。

案例:在戈尔膜引进应用中,铜陵有色金属(集团)公司第一冶炼厂是全国首家将戈尔薄膜液体过滤技术成功应用于处理污酸污水的冶炼厂,并且在处理过程中运转良好,处理效果明显有效地提高了出水水质,并且节约了维护成本。

原理:戈尔薄膜过滤技术与传统采用的固体颗粒沉降原理不同,它是以膨化聚四氟乙烯薄膜为滤料,达到真正的表面过滤效果,能将

液体中的微小颗粒全部截留在薄膜的表面。

当薄膜表面的滤饼达到一定的厚度后,在控制器的控制下,过滤器会自动地以秒计时,一对膜表面进行反冲洗,滤饼被彻底地从膜表面清理干净。这样,就完成了一个过滤周期,使得整个过滤基本连续运行,提高了工作效率。采用戈尔薄膜液体过滤技术与传统的过滤技术相比,戈尔膜工艺先进,能有效缩短流程;采用一级固化,一次完成固液分离,原、辅材料种类较少,无需其他附属设备。同时具有极佳不粘性和极小摩擦系数的滤膜,避免了滤膜的堵塞;极高的滤膜孔隙率,保证了高通量;过滤精度高,能有效过滤液体中所有悬浮物,保证清水回用,过滤效率高,副产品单一;在膜反冲洗时可用低压反冲洗,大大降低能耗;投资省、运行成本低,分别仅为传统工艺的二分之一和三分之一;并且戈尔膜工艺占地面积小,可有效缩短施工期。

戈尔膜过滤器工作原理如图所示


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