[发明专利]一种腐殖酸强化去除酸性废水中三价砷的方法

说明书

本发明公开了一种腐殖酸强化去除酸性废水中三价砷的方法，包括，向含有腐殖酸和硫酸盐的底液中加入含三价砷的待处理废水和含三价铁盐的溶液，搅拌即得混合溶液，控制混合溶液的pH值小于3，加热反应，分离沉淀即得。本发明所提供的方法先利用腐殖酸与三价砷和三价铁的吸附络合作用，得到不同的初级产物，从而进一步生长成为图水羟砷铁矾，其三价砷的去除率可高达95％以上；该方法所采用的腐殖酸广泛存在于环境中，原料廉价易得，无二次污染，实际应用前景广阔。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种含三价砷废水的处理方法，具体涉及一种腐殖酸强化去除酸性废水中三价砷的方法。

背景技术

随着我国有色金属开采和冶炼行业的不断发展，含砷废水的排放量日益增加，砷在废水中通常以三价和五价的形态存在，三价砷的毒性是五价砷的60倍左右，且其流动性强。因此，对于三价砷的处理是有色金属开采和冶炼行业面临的难题。

目前，对于含三价砷废水的直接处理方式较少，主要为吸附法和离子交换法等，由于其有操作难度大、仅适用于低浓度废水以及材料价格高昂等局限性，因此，多采用氧化剂预处理后用石灰沉淀法、铁盐沉淀法等传统除五价砷的方法进行处理。这类方法除砷效果好，但药剂添加量大，渣量大，且易产生二次污染，因此需要提供一种环境友好的三价砷去除方法。

刘璟等通过95℃恒温水浴合成图水羟砷铁矾达到砷去除的目的，并指出pH在2-9范围内均可成矿；张观石等在165℃下合成图水羟砷铁矾与臭葱石的伴生矿物并实现对三价砷的去除，但该方法适用砷浓度极高且所需反应条件苛刻。

考虑到含砷的酸性废水的存在环境中一般都含有大量的有机物质，其中，腐殖质构成了环境中50-90％的有机碳，在含三价砷的废水处理过程中，如何利用腐殖酸作用形成矿物原位除砷固砷的研究都未见报道。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种腐殖酸强化去除酸性废水中三价砷的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种腐殖酸强化去除酸性废水中三价砷的方法，包括，向含有腐殖酸和硫酸盐的底液中加入含三价砷的待处理废水和含三价铁盐的溶液，搅拌即得混合溶液，控制混合溶液的pH值小于3，加热反应，分离沉淀即可。

详细地，在上述技术方案中，腐殖酸与三价砷离子和三价铁离子均有一定的络合作用，其中，对三价铁离子的络合作用更强，在三价砷离子和三价铁离子共存的体系下，可以通过形成Fe³⁺-腐殖酸-As³⁺三元络合物发生砷的去除；当体系内有硫酸根存在时，则形成图水羟砷铁矾，达到去除三价砷的目的。

在上述技术方案中，所述底液中腐殖酸的浓度为2-50mg/L，优选为20mg/L。

在上述技术方案中，所述混合溶液中，三价铁离子、三价砷离子和硫酸根离子的摩尔浓度比为(1-3)：1：0.25。

在一个优选实施方式中，所述混合溶液中，三价铁离子、三价砷离子和硫酸根离子的摩尔浓度比为1.5：1：0.25。

进一步地，在上述技术方案中，控制所述混合溶液的pH值为1.6-3。

在一个优选实施方式中，控制所述混合溶液的pH值为1.6-2.8。

详细地，向含有腐殖酸和硫酸盐的底液中加入三价铁离子和三价砷离子时，当pH值为1.6-2.8时，可得到晶型良好的图水羟砷铁矾；当pH值大于2.8时，所得到的产物中掺杂有无定型铁羟基(氢)氧化物。

进一步地，在上述技术方案中，控制所述加热反应的温度为15-75℃。

在一个优选实施方式中，控制所述加热反应的温度为50-58℃。