[发明专利]一种从硫酸污酸废水中去除砷的方法

说明书

本发明属于工业污水处理技术领域，具体公开了一种从硫酸污酸废水中去除砷的方法，它包括以下几个步骤：1、用5wt%‑8wt%的碳酸钙悬浮液与硫酸污酸废水进行中和，中和后进行固液分离。2、用5wt%‑8wt%的石灰乳悬浮液对中和后的滤液进行再次中和，固液分离，此过程中超过98%的砷被去除。3、硫酸铁或聚合硫酸铁絮凝沉淀，对步骤2中的滤液进行絮凝沉淀去除残余的砷。本发明方法处理成本低、操作条件简单，处理后的废水能够达到相应的国家排放标准，同时能够得到高浓度的砷渣，有利于砷的资源化或稳定/固化。

技术领域

本发明涉及工业污水处理技术领域，尤其涉及一种从硫酸污酸废水中去除砷的方法，本发明方法适合应用于砷含量高、酸度大的废水的处理。

背景技术

硫酸是化工生产中重要的原材料，它广泛地应用于农业、冶金行业、国防、纺织行业等等。中国已成为全球硫酸产能最高、产量最大、消费量最大的国家。值得一提的是预计在2015年中国硫酸产量会到达1亿吨/年，其中冶炼烟气制成硫酸占30％。在冶炼烟气过程中，高浓度的含砷酸性废水称为硫酸污酸废水，是其主要污染物。硫酸污酸废水中含有6～10％的硫酸，和较高含量的重金属如砷。一般来说硫酸污酸废水中含砷量均达2～15g/L，特殊情况高达20g/L。工业生产中每年都会产生大量的酸性含砷废水排放到环境中，如果不加以处理则会对环境造成很严重的污染。众所周知，即使少量的砷，也能致癌。因此水中砷的去除在全世界范围内都是一个重要的主题。若能开发出一种新的、高效的、经济的硫酸污酸废水处理技术，将具有重大的社会、环保和经济等意义。

目前处理硫酸污酸废水的方法主要有石灰法、铁盐法、硫化法等。

石灰法是利用石灰与废水中砷反应生成砷酸钙或亚砷酸钙沉淀。为了使砷毒性减低或更好地去除砷，工业上还添加曝气的过程，把三价砷氧化为五价砷。但是仅仅靠石灰石不能够使废水达到国家标准。因此需要加入铁盐产生氢氧化铁或氢氧化亚铁胶体吸附砷。在一定的条件下还可以生成溶解度极小的砷酸铁(臭葱石)。硫化法是硫离子与砷形成硫化砷沉淀，使砷从水中去除。

上述方法均存在不足：(1)石灰法或铁盐法均需要加入大量的化学药剂；(2)产生的含砷危险固体废弃物量大；(3)含砷渣中，砷含量低，不利于砷渣的资源化或稳定/固化；(4)硫化法虽然能够得到砷含量较高的硫化砷渣，但是此方法只能在酸性条件下进行，而且容易产生毒性很强的硫化氢气体，运行成本也十分昂贵；(5)处理工艺自动化程度较低，pH值不易控制，溶液中钙离子较多容易造成管道堵塞等。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提出一种新的从硫酸污酸废水中去除砷的方法，所述硫酸污酸废水为硫酸行业中洗气废酸，所述硫酸污酸废水的酚酞酸度为60-100g/L，硫酸污酸废水的砷含量为2-15g/L。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的。

一种从硫酸污酸废水中去除砷的方法，其步骤如下：

(1)碳酸钙中和：往硫酸污酸废水中加入碳酸钙质量分数为5％-8％的碳酸钙悬浮液，中和硫酸污酸废水中的硫酸，调节pH至1.8～1.9，继续反应0.5h后固液分离，固体为石膏产品，可出售(作为水泥添加剂等形式)，滤液进入下一步。

所述碳酸钙的消耗量在60～100kg/吨硫酸污酸废水，石膏的产量为80～140kg/吨硫酸污酸废水。

(2)石灰乳中和：往步骤(1)所得滤液中加入氢氧化钙质量分数为5％-8％的石灰乳，调节pH至11.9～12.1，继续反应2h后固液分离，本步骤中石灰乳与步骤(1)所得滤液中的砷反应生成无定型的砷酸钙和亚砷酸钙沉淀，此过程中超过98％的砷被去除。

步骤(2)所消耗的石灰乳中钙与硫酸污酸废水中砷的摩尔比在1.5～2：1。

本步骤生成的沉淀为含砷废渣，其中砷含量在25％～30％，本步骤生成的含砷废渣的质量为15～30kg/吨硫酸污酸废水。