專利名稱：處理高砷多污染物硫酸廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水處理方法，尤指一種高砷多污染物硫酸 廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
常見的銅、鉛、鋅、錫的硫化精礦中，多伴生有一定數(shù)量的砷， 經(jīng)冶煉燒結(jié)或焙燒后，其中大部分硫、砷被氧化、揮發(fā)進(jìn)入氣體，淋 洗除雜后生成含砷的酸性污水。該污水中多以劇毒的三價砷為主，污
水中含砷量可高達(dá)80~200mg/l，同時夾雜著一定數(shù)量的有價金屬， 以鉛鋅為主，還有多種國家嚴(yán)格要求的一類污染物，如As 、 Hg 、 Cd、 Pb。
砷是一種劇毒的物質(zhì)，對人體和環(huán)境危害大，屬國家一類污染物， 其最高允許排放濃度為0.5mg/1。顯而易見，要處理這類污水達(dá)到排 放標(biāo)準(zhǔn)非常困難，砷的去除率應(yīng)在99.5%以上。
常見的含砷污水處理方法有石灰軟化法、硫化法、離子交換法、 和石灰鐵鹽法等。其中
石灰軟化法 一般在含砷量很少的(0.2~0.3mg/l)飲用水處理中 采用。
硫化法硫化砷的溶度積很小。在pH6 7、硫砷比為0.5: l時
條件下處理最佳，可達(dá)到滿意的效果，有資料報道砷酸鹽可以從132 mg/l降到26.4mg/1，但對亞砷酸鹽處理效果不好。并且藥劑費(fèi)用貴； 殘硫量大，必須增加后續(xù)除硫工序；且產(chǎn)生的沉淀物顆粒細(xì)，含水率高，脫水非常困難。
離子交換法利用弱堿性陰離子樹脂，在適當(dāng)?shù)膒H條件下，處 理含砷酸鹽和亞砷酸鹽污水都是有效的。但也在低濃度污水處理中曾 有應(yīng)用的實例。
石灰鐵鹽法石灰鐵鹽法是目前使用最廣泛的處理流程。石灰和 硫酸亞鐵均為廉價的藥劑。石灰水解后的產(chǎn)物氫氧化鈣與砷酸鹽反應(yīng) 生成砷酸鈣沉淀，再借助氫氧化鐵膠體為載體，吸附沉降。由于氫氧
化鐵膠體表面積大，吸附力強(qiáng)，可把As203、 Ca3(As03)2、 Ca3(As04)2 等雜質(zhì)吸附共沉。為提高除砷的效果，處理必須在高pH的條件下完 成。因此會產(chǎn)出大量的沉渣，且Ca3(As04)2渣在一定的條件下會出現(xiàn) 反溶，引起二次污染，必須妥善處置。
上述常規(guī)的幾種處理方法各有弊病，需研發(fā)更完善處理高砷多污 染物硫酸廢水的處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供
一種處理高砷多污染物硫酸廢水的方法，根據(jù)砷、鋅，鉛、鎘、汞等
離子的化學(xué)特征采用"低PH氧化共沉加硫化法"的分歩沉淀處理流
程，達(dá)到有效去除砷、鋅、鉛、汞、鎘的目的，使之達(dá)到國家排放標(biāo) 準(zhǔn)。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種處理 高砷多污染物硫酸廢水的方法，包括如下步驟
a、將8-10%的石灰乳溶液加到廢水中，使中和后廢水PH值為 3. 0-4. 0;b、往經(jīng)石灰乳溶液中和并沉淀后的廢水澄清液中通空氣，再加 入5-10%的硫酸亞鐵溶液；
C、將8_10%的石灰乳溶液加到經(jīng)上述b步驟氧化并沉淀后的廢
水澄清液中，使中和后廢水PH值為8.0-9.0;
d、投入過量的15-25%的NaS溶液于經(jīng)上述c步驟中和并沉淀后 的廢水澄清液中。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是經(jīng)"低PH氧化共沉加硫化
法"的分步沉淀處理流程，砷脫除率高過95%以上，形態(tài)為低毒的五 價砷，且不返溶；鉛鋅脫除率為90%，可返冶煉工藝回收。


圖l是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明及其具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 參見圖1，將高砷多污染物硫酸廢水從調(diào)節(jié)池1揚(yáng)送到一段中和
混合反應(yīng)槽。8-10%石灰乳溶液通過屋頂?shù)念A(yù)堿化槽投入到混合反應(yīng) 槽進(jìn)口， PH控制在3 4，投量大小通過PH計，自動調(diào)節(jié)設(shè)在石灰乳 投加管上的調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)，中和后的漿液流至豎流式沉淀池沉淀。該 沉淀池的混濁液(底流)用泵揚(yáng)至壓濾機(jī)脫水，其固體為石膏渣。
上述豎流式沉淀池的澄清液入氧化槽，在槽內(nèi)通空氣，將三價砷 氧化成五價砷，再加入5-10。/。硫酸亞鐵溶液形成Fe2As03沉淀，氧化反 應(yīng)后的漿液流至斜管沉淀池沉淀，底流用泵揚(yáng)至金屬濃縮池，經(jīng)濃縮、 過濾得砷渣。
該斜管沉淀池的澄清液入二段中和反應(yīng)槽，8-10%石灰乳溶液通過屋頂?shù)念A(yù)堿化槽投入到混合池進(jìn)口， PH控制在8.0-9.0，投量大小
通過ra計，自動調(diào)節(jié)設(shè)在石灰乳投加管上的調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)。重金屬
離子與石灰乳反應(yīng)生成氫氧化物。中和后的漿液流至斜管沉淀池沉 淀，底流用泵揚(yáng)至金屬濃縮池，濃縮、過濾得鉛鋅渣。
該斜管沉淀池的澄清液入硫化反應(yīng)槽，在槽內(nèi)投入過量15-25% 的NaS溶液，Hg、 Cd離子與NaS反應(yīng)生成硫化物。硫化反應(yīng)后的漿 液流至斜管沉淀池沉淀，底流用泵揚(yáng)至金屬濃縮池，濃縮、過濾得汞 鎘渣，澄清液返回使用，多余外排。
經(jīng)四級處理后廢水可達(dá)標(biāo)排放。砷脫除率高過95%以上，形態(tài)為 低毒的五價砷，且不返溶；鉛鋅脫除率90%，可返冶煉工藝回收。此 工藝克服了常規(guī)處理方法的多種弊病，效果良好。
實施例1:
高砷多污染物硫酸廢水流量(連續(xù)流動)15.24m3/h;
廢水成份2.93%H2S04、 Zn0.329g/L、 Pb0.01172g/L、 S025g/L、 F 1.2g/L、 As 0.238g/L、 Hg 0.1g/L、 CL 0.545g/L、 Cd 0.026758g/L， PH值為0.001。
一級石灰中和于一段中和混合反應(yīng)槽內(nèi)加8%的石灰乳溶液，
至PH值達(dá)到3.0為止，取樣檢測中和后澄清液成份PH3.0, Zn 0.329g/L、 Pb0.01172g/L、 As0.238g/L、 Hg0.1g/L、 CL0.545g/L、 Cd 0.026758g/L。
二級在PH值為3.0，于氧化槽內(nèi)通空氣，再加入5%的硫酸亞鐵 溶液，取樣檢測反應(yīng)后澄清液成份PH3.0，Zn0.329g/L、Pb0.01172g/L、 Asl.66mg/L、 Hg0.1g/L、 CL0.545g/L、 Cd 0扁758g/L。三級石灰中和于二段中和反應(yīng)槽內(nèi)加8%的石灰乳溶液，至PH
值達(dá)到8.0，取樣檢測中和后澄清液成份PH8.0， Znl9.5mg/L、 Pbl.l8mg/L、 Asl.66mg/L、 HglOmg/L、 Cd21.4mg/L。
四級硫化法，于硫化反應(yīng)槽內(nèi)投入過量15。認(rèn)aS溶液，取樣檢測 硫化反應(yīng)后澄清液成份PH8. 0， Zn 1.95mg/L、 Pb0.59mg/L、 F 20mg/L、 As0.33mg/L、 Hg 0.05mg/L、 CdO,lmg/L。
實施例2:
廢水成份2.93%H2S04、 Zn0.329g/L、 Pb0.01172g/L、 S025g/L、 F 1.2g/L、 As 0.238g/L、 Hg 0.1g/L、 CL 0.545g/L、 Cd 0.026758g/L， PH值為0.001。
一級石灰中和加10%的石灰乳溶液，至PH值達(dá)到4.0，取樣 檢測中和后澄清液成份PH4.0, Zn0.329g/L、 Pb0.01172g/L、 As 0.238g/L、 Hg0.1g/L、 CL0.545g/L、 Cd 0.026758g/L。
二級在PH值為4.0，于氧化槽內(nèi)通空氣，再加入10%的硫酸亞 鐵，取樣檢測反應(yīng)后澄清液成份PH4.0， Zn0.329g/L、 Pb0.01172g/L、 Asl.43mg/L、 Hg0.1g/L、 CL0,545g/L、 Cd 0.026758g/L。
三級石灰中和加10%的石灰乳溶液，至ra值達(dá)到9.0，取樣
檢測中和后澄清液成份PH9.0， Znl6.45mg/L、 Pb0.93mg/L、 As 1.19mg/L、 HglOmg/L、 Cd21.4mg/L。
四級硫化法，投入過量25y。NaS，取樣檢測硫化反應(yīng)后澄清液成 份PH9. 0， Zn 1.645mg/L、 Pb0.468mg/L、 F 19,3mg/L、 As 0.286mg/L、 Hg0.05mg/L、 Cd0.1mg/L。
實施例3:廢水成份2.93%H2S04、 Zn0.329g/L、 Pb0.01172g/L、 S025g/L、 F 1.2g/L、 As 0.238g/L、 Hg 0.1g/L、 CL 0.545g/L、 Cd 0.026758g/L， PH值為0.001。
一級石灰中和加9%的石灰乳溶液，至PH值達(dá)到3.5，取樣檢 測中和后澄清液成份PH3. 5， Zn 0.329g/L、Pb0.01172g/L、 As 0.238g/L、 Hg0.1g/L、 CL0.545g/L、 Cd 0.026758g/L。
二級在PH值為3. 5，于氧化槽內(nèi)通空氣，再加入7%的硫酸亞鐵， 取樣檢測反應(yīng)后澄清液成份PH3. 5， Zn0.329g/L、 Pb0.01172g/L、 As0丄19mg/L、 Hg0.1g/L、 CL0,545g/L、 Cd 0.026758g/L。
三級石灰中和加9%的石灰乳溶液，至PH值達(dá)到8. 5，取樣檢 測中和后澄清液成份PH8. 5， Znl4.8mg/L、 Pb0.0.94mg/L、 As 2.58mg/L、 HglOmg/L、 Cd21.4mg/L。
四級硫化法，投入過量20 %NaS，取樣檢測硫化反應(yīng)后澄清液 成份PH 8. 0， Zn 1.48mg/L、 Pb0.47mg/L、 F 18.1mg/L、 As 0.238mg/L、 Hg0.05mg/L、 CdO,lmg/L。
權(quán)利要求
1、一種處理高砷多污染物硫酸廢水的方法，其特征在于包括如下步驟a、將8-10％的石灰乳溶液加到廢水中，使中和后廢水PH值為3.0-4.0；b、往經(jīng)石灰乳溶液中和并沉淀后的廢水澄清液中通空氣，再加入5-10％的硫酸亞鐵溶液；c、將8-10％的石灰乳溶液加到經(jīng)上述b步驟氧化并沉淀后的廢水澄清液中，使中和后廢水PH值為8.0-9.0；d、投入過量的15-25％的NaS溶液于經(jīng)上述c步驟中和并沉淀后的廢水澄清液中。
全文摘要
一種處理高砷多污染物硫酸廢水的方法，包括將8-10％的石灰乳溶液加到廢水中，使中和后廢水pH值為3.0-4.0；往經(jīng)石灰乳溶液中和并沉淀后的廢水澄清液中通空氣，再加入5-10％的硫酸亞鐵溶液；將8-10％的石灰乳溶液加到經(jīng)上述氧化并沉淀后的廢水澄清液中，使中和后廢水pH值為8.0-9.0；投入過量的15-25％的NaS溶液于經(jīng)上步中和并沉淀后的廢水澄清液中。如此，經(jīng)“低pH氧化共沉加硫化法”的分步沉淀處理流程，砷脫除率高過95％以上，形態(tài)為低毒的五價砷，且不返溶；鉛鋅脫除率為90％，可返冶煉工藝回收。
文檔編號C02F9/00GK101445302SQ20081010757
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者暉 應(yīng), 張洲云, 李緒忠 申請人:長沙有色冶金設(shè)計研究院