一種預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾處理含砷廢水的方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。在廢水中含三價砷的情況下，在反應(yīng)池中添加一定量的氧化劑預(yù)氧化，使三價砷全部轉(zhuǎn)化為五價砷，對于只含五價砷廢水不需要預(yù)氧化步驟，然后加入一定量的鐵鹽水溶液，控制Fe/As摩爾比為5～50，并加酸或堿調(diào)pH＝6～8，快速攪拌0.1～1min，生成砷酸鐵沉淀，同時鐵鹽水解生成羥基鐵促進(jìn)砷酸鐵凝聚沉降，再加入0.1～10mg/L有機(jī)高分子絮凝劑水溶液，快速攪拌0.1～1min，慢速攪拌5～10min，沉淀10～30min，底部排出污泥，上清液進(jìn)入沙濾池、濾膜或濾袋過濾后，出水外排。處理后水中砷含量低于國際衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)(＜10μg/L)，污泥產(chǎn)量少，成本低，該方法可用于含砷工業(yè)廢水深度處理、砷污染的地下水或飲用水處理。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種含砷廢水以及砷污染地下水或飲用水的深度處理方法，特別是一種應(yīng)用于含砷廢水深度處理的預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾新方法。
技術(shù)介紹
砷及其化合物均有劇毒，其中三價砷比五價砷毒性更強(qiáng)，并被國際防癌研究機(jī)構(gòu)確定為第一類致癌物。砷污染主要來源于采礦、冶金、化工、化學(xué)制藥、農(nóng)藥生產(chǎn)、玻璃加工、 制革的行業(yè)的產(chǎn)生的廢水和廢渣。由于砷主要通過飲用水危害人體健康，歐美、日本和中國等國家都已經(jīng)將砷列為優(yōu)先控制的水污染物之一。美國環(huán)?？偸鹨?guī)定飲用水中砷含量低于 10 μ g/L，并將長期目標(biāo)定在低于2 μ g/L ;世界衛(wèi)生組織也將飲用水砷含量標(biāo)準(zhǔn)定為低于 10 μ g/L,而我國也從2007年開始規(guī)定飲用水中砷含量由原來的50 μ g/L降低到10 μ g/L。目前對于高濃度含砷廢水可以通過石灰中和法、硫化沉淀法和鐵鹽絮凝沉淀法等提取砷，制備砷及其化合物。對于低濃度的含砷廢水主要采用鐵鹽沉淀、萃取、離子交換和吸附等方法處理。其中萃取法存在萃取劑殘留二次污染問題；離子交換和吸附法再生和脫附工藝復(fù)雜，成本較高，難于大規(guī)模應(yīng)用；而鐵鹽沉淀法相對工藝簡單，實際應(yīng)用效果較好。 中國專利(授權(quán)號CN1100008C)提出一種氧化-鈣鹽沉淀-鐵鹽絮凝沉淀無害化處理含砷廢水的方法，但是由于單獨采用鐵鹽沉淀法生成的砷酸鐵沉淀顆粒較小，沉淀分離時間長， 且生成污泥量大，處理后水中砷含量難于保證達(dá)到世界衛(wèi)生組織要求的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。中國專利(公開號CN101475252A)提出一種鐵鹽結(jié)合膨潤土處理含砷廢水的方法，能夠通過砷酸鐵沉淀、羥基鐵混凝和膨潤土吸附等多種機(jī)制實現(xiàn)水中五價砷的去除，但仍然難達(dá)到我國和世界衛(wèi)生組織對飲用水中砷含量的要求。因此，為了解決砷污染問題從而保證地下水和飲用水安全，開發(fā)一種高效的處理低濃度含砷廢水或砷污染水源的技術(shù)十分有必要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)克服了現(xiàn)有含砷廢水處理技術(shù)的局限性，提供了一種預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾處理含砷廢水新方法。本專利技術(shù)提供的預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾處理含砷廢水新方法的原理如下在廢水中含有三價砷的情況下，先在廢水中添加氧化劑將三價砷氧化為五價砷， 通過酸或堿調(diào)節(jié)在pH = 6 8下，五價砷以砷酸根形式存在，并通過添加三價鐵生成砷酸鐵沉淀，同時鐵鹽水解生成羥基鐵促進(jìn)砷酸鐵凝聚沉降，并加入有機(jī)高分子絮凝劑，加速絮體生長和快速沉降，上清液進(jìn)入過濾裝置過濾后，已經(jīng)達(dá)到我國以及國際衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水中砷含量的標(biāo)準(zhǔn)(< 10 μ g/L)。本專利技術(shù)提供的一種預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾處理含砷廢水新方法，其步驟如下如附圖1所示，對于實際或配制含砷廢水(I)，在廢水中含三價砷的情況下，在反應(yīng)池(2)中添加一定量的氧化劑(4)預(yù)氧化，用攪拌槳 (3)攪拌反應(yīng)5 60min，使三價砷全部轉(zhuǎn)化為五價砷，對于含五價砷廢水不需要預(yù)氧化步驟，然后加入一定量的鐵鹽水溶液(5)，并加酸(6)或堿(7)調(diào)pH = 6 8，控制Fe/As摩爾比為5 50，快速攪拌O.1 Imin, 再加入O.1 10mg/L有機(jī)高分子絮凝劑(8),快速攪拌O.1 Imin,慢速攪拌5 IOmin, 沉淀10 30min,從底部排出污泥(9),上清液進(jìn)入過濾裝置過濾后，出水(12)達(dá)標(biāo)排放。 所述的氧化劑為臭氧、空氣(氧氣)、過氧化氫中一種；所述的鐵鹽為氯化鐵、聚合硫酸鐵中的一種，鐵鹽在水中質(zhì)量百分濃度為I 10% ;所述的酸為鹽酸、硫酸中的一種，堿為氫氧化鈉、氧化鈣、碳酸鈉中的一種；所述的有機(jī)高分子絮凝劑為聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺水溶液的濃度為O. 01 O. 1% ;所述的過濾裝置為沙濾池(10)或濾膜/濾袋(11)。所述的沙濾池中濾料為石英砂，采用重力為動力的自然過濾方式；所述的濾袋的材料為纖維濾布，濾布孔徑為100 200目；采用重力為動力的自然過濾方式；所述的濾膜采用中空纖維膜組件，膜成分為聚偏二氯乙烯(PVDF)，膜孔徑為O. 2 O. 5 μ m，采用真空泵為動力的負(fù)壓式過濾方式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)優(yōu)點在于本專利技術(shù)結(jié)合氧化、沉淀、混凝和過濾多種工藝的優(yōu)點，預(yù)氧化過程將三價砷全部轉(zhuǎn)化為五價砷，強(qiáng)化砷酸鐵沉淀生成，有機(jī)高分子絮凝劑加入有利于砷酸鐵聚集沉降，縮短沉降時間，增加對砷去除效率，后續(xù)的過濾裝置能夠有效去除部分懸浮態(tài)固體微粒，從而保證處理后水中砷含量達(dá)到國際衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)(< 10 μ g/L)。本專利技術(shù)對低濃度含砷廢水或砷污染水源處理污泥產(chǎn)量少、處理成本低、操作簡單、砷去除效率高。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的簡化結(jié)構(gòu)示意其中1含砷廢水2反應(yīng)池3攪拌槳4氧化劑5鐵鹽溶液6酸7堿 8有機(jī)高分子絮凝劑9污泥10沙濾池11濾膜/濾袋12出水具體實施方式以下結(jié)合具體的實施例對本專利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)一步描述。實施例1 :本專利技術(shù)方法對IL含lmg/L三價砷配制廢水進(jìn)行處理。在反應(yīng)池中通入5mg/L臭氧,攪拌反應(yīng)5min,然后加入150mg/L 10%的氯化鐵溶液，并加氫氧化鈉調(diào)pH = 8,快速攪拌O.1min,再加入O. lmg/L O.1 %的聚丙烯酰胺溶液,快速攪拌O.1min,慢速攪拌5min,沉淀IOmin,污泥分離后,上清液進(jìn)入沙濾池過濾。處理后廢水 As 含量為 O. 008mg/L, Fe 含量為 O. 02mg/L, pH = 7. 5。實施例2:本專利技術(shù)方法對IOL含10mg/L三價砷配制廢水進(jìn)行處理。在反應(yīng)池中通入100ml/min空氣,攪拌反應(yīng)60min,然后加入500mg/L 1%的聚合硫酸鐵溶液，并加氧化韓調(diào)pH = 6,快速攪拌Imin,再加入lmg/L O.1 %的聚丙烯酰胺溶液, 快速攪拌Imin,慢速攪拌IOmin,沉淀30min,污泥分離后,上清液濾膜過濾。處理后廢水As 含量為 O. 009mg/L, Fe 含量為 O. O lmg/L, pH = 6. 8。實施例3:本專利技術(shù)方法對100L含100mg/L三價砷配制廢水進(jìn)行處理。在反應(yīng)池中加入100mg/L過氧化氫，攪拌反應(yīng)lOmin，然后加入1000mg/L10%的聚合硫酸鐵溶液，并加碳酸鈉調(diào)pH = 7,快速攪拌Imin,再加入10mg/L O.1 %的聚丙烯酰胺溶液，快速攪拌Imin,慢速攪拌IOmin,沉淀30min,污泥分離后,上清液進(jìn)入濾袋過濾。處理后廢水 As 含量為 O. 005mg/L, Fe 含量為 O. O lmg/L, pH = 6. 8。實施例4 本專利技術(shù)方法對IOL含lmg/L五價砷實際采礦廢水進(jìn)行處理。在反應(yīng)池中加入150mg/L 10%的氯化鐵溶液，并加硫酸調(diào)pH = 7，快速攪拌 O.1min,再加入O. 5mg/L O. 1%的聚丙烯酰胺溶液,快速攪拌O. 5min,慢速攪拌5min,沉淀 IOmin,污泥分離后,上清液進(jìn)入沙濾池過濾。處理后廢水As含量為O. 004mg/L, Fe含量為 O. 02mg/L, pH = 7. 2 ο實施例5 本專利技術(shù)方法對IOOL含12mg/L五價砷實際采礦廢水進(jìn)行處理。在反應(yīng)池中加入500mg/L 10 %的聚合硫酸鐵溶液，并加鹽酸調(diào)pH = 6,快速攪拌Imin,再加入2mg/L O. 01%的聚丙烯酰胺溶液,快速攪拌O. 5min,慢速攪拌IOmi本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種預(yù)氧化?復(fù)合混凝沉淀?過濾處理含砷廢水的方法，其特征在于，在廢水中含三價砷的情況下，在反應(yīng)池中添加一定量的氧化劑預(yù)氧化，攪拌反應(yīng)5?60min，使三價砷全部轉(zhuǎn)化為五價砷，對于只含五價砷廢水不需要預(yù)氧化步驟，然后加入一定量的鐵鹽水溶液，并加酸或堿調(diào)pH＝6～8，控制Fe/As摩爾比為5～50，快速攪拌0.1～1min，生成砷酸鐵沉淀，同時鐵鹽水解生成羥基鐵促進(jìn)砷酸鐵凝聚沉降，再加入0.1～10mg/L有機(jī)高分子絮凝劑水溶液，快速攪拌0.1～1min，慢速攪拌5～10min，沉淀10～30min，從底部排出污泥后，上清液進(jìn)入過濾裝置過濾后排放。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾處理含砷廢水的方法，其特征在于，在廢水中含三價砷的情況下，在反應(yīng)池中添加一定量的氧化劑預(yù)氧化，攪拌反應(yīng)5-60min,使三價砷全部轉(zhuǎn)化為五價砷，對于只含五價砷廢水不需要預(yù)氧化步驟，然后加入一定量的鐵鹽水溶液，并加酸或堿調(diào)pH = 6 8,控制Fe/As摩爾比為5 50,快速攪拌0.1 Imin,生成砷酸鐵沉淀，同時鐵鹽水解生成羥基鐵促進(jìn)砷酸鐵凝聚沉降，再加入0.1 10mg/L有機(jī)高分子絮凝劑水溶液，快速攪拌0.1 Imin,慢速攪拌5 IOmin,沉淀10 30min,從底部排出污泥后，上清液進(jìn)入過濾裝置過濾后排放。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾處理含砷廢水的方法，其特征在于所述的氧化劑為臭氧、空氣、氧氣和過氧化氫中ー種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)氧化-復(fù)合混凝沉淀-過濾處理含砷廢水的方法，其特征在于所述的鐵鹽為氯化鐵和聚合硫酸鐵中的ー種，鐵鹽在水中質(zhì)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李海濤，謝波，惠覓宙，樊亞超，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院過程工程研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。