[发明专利]一种酸性含砷废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，涉及一种含砷废水的处理方法，尤其涉及一种酸性含砷废水的处理方法。

背景技术

随着我国有色金属冶炼行业的不断发展，含砷废渣日益增多，导致砷污染事件频发。如今，砷污染成为我国有色金属冶炼业必须面对的最棘手的问题。在现有技术中，主要利用钙盐沉淀法、硫化物沉淀法来除砷，但是其所产生的沉淀不稳定，会带来二次污染。

CN102974317A公开了利用离子液体制备的吸附剂处理含砷有色重金属废水的方法；CN103409625A公开了利用TiO₂制备的吸附材料来处理含砷废水的方法；CN103551121A公开了用废弃秸秆制备的吸附材料来处理含砷废水，效果显著，但这些吸附材料或解吸浓液处理尚未报道。CN101254974A报道了利用蜈蚣草人工湿地处理含砷废水的方法，成本低、效率高，但处理面积大、要求砷浓度非常低，不适用于有色金属冶炼厂废水的处理，而且处理后蜈蚣草的处理也是一个问题。因此，现有技术对于除砷问题不能提供一种对环境安全可靠的终结处理。

Harris总结现有的含砷废水的常用工业处理方法，认为采用大量生石灰和三价铁与砷吸附共沉淀生成含砷水铁矿或将废水加压氧化形成结晶型砷酸铁(即臭葱石，FeAsO₄x2H₂O)都可以达到较好的除砷效果。但是含砷水铁矿体积大、含砷量很低(约有3％-8％)，运输和堆存难度大。臭葱石结晶的含砷量高，大于30％；稳定性好，pH＝5时溶解度小于1mg/L；铁砷比低，约为1:1；废水量小， 砷水比约为1:2，与理想分子式基本相符，与其它固砷化合物相比存放费用要低很多；还有热液中易得等优点，而且其具有晶体结构，易澄清、过滤和分离。因而，在处理含砷废弃物时可达到无害化处理，是国际公认最佳固砷化合物。然而，目前臭葱石的合成是在高压釜中高温高压条件下进行(如CN101495412A)，对反应器要求较高，操作难度大，处理成本较高。

加拿大McGill大学的Demopoulos等的研究实现了在常压下低于100℃的条件下水热合成臭葱石，但尚未工业应用。日本东北大学T.Fujita等人发明了一种只用7小时即可在常压95℃下将50g/L砷溶液中97％的砷以臭葱石的形式沉淀下来的方法，但是该方法适用于砷浓度非常高(高达50g/L)的废水，且需要通入纯氧，在95℃快速搅拌下形成臭葱石结晶。

生物浸出技术因其成本低廉、工艺简单等优点，已经成功应用于低品位矿石回收有价金属。一些研究表明，含砷矿物的溶解浸出活性与天然臭葱石的形成密切相关。Gonzalez-Contreras等成功在没有晶种和矿物的情况下，在80℃、pH值为1时以FeSO₄x7H₂O为铁源，利用耐热嗜酸铁氧化古布氏酸菌合成出生物臭葱石。并通过多种手段证明该方法生成的臭葱石和天然臭葱石矿性质相似，稳定性好于化学合成臭葱石，从而推测生物氧化作用是天然臭葱石的形成机理之一。然而该方法在80℃的较高温度下进行，并且在溶液pH值为1.2时就开始产生弱结晶的砷酸铁，不利于结晶臭葱石的形成，因此在该方法中需将pH值控制在1.2以下，经过16天，废水中砷的去除率仅能达到80％左右，周期较长，处理效果并不是很高，不能满足目前对于含砷废水处理的更高要求，并且该方法仅说明了对于砷浓度为1g/L的废水的处理效果，而未说明对于更低或更高浓度的含砷废水的处理效果。

因此，开发一种可在较温和条件下进行含砷废水处理，并达到更高处理效 果的方法是本领域需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含砷废水的处理方法，尤其涉及一种酸性含砷废水的处理方法。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种酸性含砷废水的处理方法，包括以下步骤：

(1)向含砷废水中加入铁氧化细菌生长必需元素，配成培养基，然后加入亚铁盐，完全溶解后，加入晶种，并接种铁氧化细菌，调节pH至1.2-3.0；

(2)将步骤(1)所得混合液移入反应器，在55℃以下的温度下常压反应5-10天，使废水中的砷以臭葱石状态沉淀，完成酸性含砷废水的处理。