砷的处理方法

神的处理方法

砷的处理方法

废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收，如硫酸厂中的废水，可用硫化钠在20〜40°C下进行处理，所得的硫化砷用硫酸铜在70°C进行处理，冷却后进行分离，分出硫化铜后，再与硫酸铜溶液反应，并在〉70 C通入空气或氧，使砷

成为五价，再分出硫化铜，溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气，使五价砷还原成三价砷，并结晶，过滤干燥，即可回收三氧化二砷[1]。

在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中，以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂，

其废水可以先在90 C加入过氧化氢，再通过一个阳离子交换树脂处理，出水中形成的H3ASO4可以用20%的NR3 （R = C8〜16的烷基）在二甲苯中的溶液进行萃取，约有95%以上的砷被回收，其纯度可达97〜98%，可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005〜0.007mg/L[2]。

5.3沉淀及混凝沉降法

砷的主要处理方法有硫化物沉淀法，或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矶土吸附或离子交换。

5.3.1铁盐法

铁盐法是处理含砷废水主要方法，由于砷（V）酸铁的溶解度极小，所以除

直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外，也可在处理含砷废水时，先进行氧化处理，使废水中的三价砷先氧化成五价砷，使沉淀或混凝沉降法的效果更好。

由于空气对三价砷的氧化速度很慢，所以常用氧化剂进行氧化，常用的氧化剂有氯，臭氧，过氧化氢，漂白粉，次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾，也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化，再与镁，铁，钙或锰等盐作用，脱砷能力可以提高10〜30倍[16]。结合

铁盐处理，出水中的砷含量可以降至0.05〜0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用

水的净化中去［18］

废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和，再用PTFE膜过滤，废水中

的砷的去除率可达99.7%,克服了传统的含砷废水处理工艺投资高，占地大，

运行成本高，处理后水质不稳定的弱点，滤清液无色，清澈，透明，可以达标排放或降级回用［19］。

用硫酸铁或其它三价铁盐可以有效地去除废水中的砷化合物。当初始浓

度为0.31〜0.35毫克/升时，用硫酸铁处理，砷的去除率可达91〜94%,如再经双层滤料过滤，去除率还可增加5〜7%,总去除率可达98〜99%,出水砷含量可降至0.003〜0.006毫克/升［20］。在用硫酸铁作为凝聚剂时，当用量在500毫克/升时，可以使水中的含砷量从25毫克/升降至5毫克/升以下。其机理是共沉淀法，在铁沉淀的同时，将砷也从废水中络合除去。砷酸盐和亚砷酸盐都可以用这种方法处理。如在处理前用氧化的方法进行预处理，使亚砷酸盐先氧化或高锰酸钾氧化成砷酸盐，其去除效果会更好［21］［22］。其沉淀的pH值可以控制在＞2 在沉降时加入高分子絮凝剂其效果更好［23］。采用石灰-聚合硫酸铁法对硫酸生产中含砷废水进行了处理，实验了pH值、m(Fe)/m(As)(质量比)、石灰加入量等条件对As去除率的影响。结果表明，当p H 值为&8—10.6, m ( Fe) /m (As)不小于5时，处理后的废水中As的质量浓度小于1 mg/L，符合国家排标准［24］。当用漂白粉作为氧化剂，结合铁盐处理，可以得到铁盐沉淀，出水中的砷含量可降至0.3〜0.5mg/L，产生的砷酸钙含砷及锑分别为20及22%，可在玻璃工

业中作为脱色剂［25］。废水中的砷还可以用氯化镧或与硫酸铁一起作用，使砷成砷酸镧沉淀而去除，所得的砷酸镧在pH为3〜10.0均比较稳定，适宜于后续处

置［26］［27］。当含重金属工业废水中去除砷时，砷可随重金属的沉淀而一起去除，去除率可达90%,在铁存在的情况下，用石灰处理可有效地去除砷，砷含量可降至0.05毫克/升。如再与氧化钛吸附法结合，出水中的砷含量可以降至5ppb［28］。由三价铁盐净化含砷废水的废渣，如再与硫酸亚铁溶液混合，并用石灰将pH调整至9,放置数天后，可以得到强磁性的稳定黑色沉淀［29］。

硫酸厂的含砷废水，可以将其pH从1〜2用消石灰中和提高至12〜12.3，在中和时并加以搅拌及曝气，再与聚丙烯酰胺处理，经过滤后，并加入粘土进行吸附，出水中的砷含量可以降至v 0.05mg/L［30］。也可以用氯进行氧化，使三价砷

转化成五价砷，再与足量的消石灰作用使pH调至12,使砷酸钙析出［31］。

利用三价铁和锰的共沉淀作用，可以用来处理含砷废水，pH以9〜12间

为好［32］。

硫酸亚铁也可用来处理含砷废水，在特定的条件下，处理后的含砷量可以降至0.05毫克/升以下［33］［34］［35］。

含砷废水可以通过电絮凝法进行处理，当用低碳钢及不锈钢作为阳极及阴

极，可用来处理熔炼厂的废水［36］。

5.3.2铝盐法

用铝盐处理含砷废水，其效果相对较差。用明矶时，砷的去除效果约为75〜79%,亚砷酸盐的去除率只有10〜25%。但在处理亚砷酸盐前，先用氯气等处理，使其先转变成砷酸盐，则其去除率与砷酸盐相同。

5.3.3硫化物沉淀法

含砷废水，在pH 6〜7的条件下，加入硫化钠或硫化氢可以开成硫化砷沉淀，并使出水中的砷含量降至0.05毫克/升［37］。并且发现硫化物沉淀法对砷酸盐有效，也对亚砷酸是无效的。但在石灰存在下，并在高的pH条件下，对砷酸盐和亚砷酸盐均是有效的.因为在高pH的环境下，亚砷酸盐可以转换成砷酸盐［38］。在用硫化法处

理含砷废水时，如再结合磁效应，则可以加速其沉降速率，提高砷的去除效率［39］［40］。另外硫磺在石灰乳中的溶液也可以处理废水中的砷，如果将此沉淀在取去前在加压釜中125〜155C加热，则可以减少沉淀中砷渗析

出的可能［41］。硫化钠也可以作为砷的沉淀剂来处理含砷废水，当将氧化还原电位势控制在50〜70mV时，废水中的99%的砷和铜可以被去除［42］。用硫化铁FeS对含砷废水可以进行沉淀转化，絮凝和中和的方法进行处理，出水中含砷量在pH2〜9时，可以达到v 0.5mg/L［43］。

含砷的废水可以用硫化钠来处理［44］，例如黄铁矿的洗涤废水，含有22%的游离硫酸及3.5g/L的砷，可以用65g/L的硫化钠（并用硫化氢处理使硫化钠含量为23%硫氢化钠为77%），室温下搅拌1小时，溶解的硫化氢用压缩空气去除，并加入硅藻土作为过滤助剂，经过滤后，废液中的砷含量可以降至0.1mg/L［45］。用硫化钠处理砷时，也可以在二氧化硫的存在下进行，所得的硫化砷沉淀可以在压热釜中加热至软化点及熔点，可以提高其致密度，密度可以达到2.05g/cm3, 使沉淀易于保存及处理。

废水中的砷及锑或其它金属，可以用硫化物处理，去除率可以达到99.97%［46］。硫化铁也可以用来除去废水中的砷及其它金属［47］，如粉碎的FeS在pH在7左

右加至废水中，其中含砷5.0ppm，经振摇48小时后过滤，砷的含量可以降至0.0035ppm ［48］。也有报导在pH为3.5时，其去除效率为最好［49］。

在用硫化钠法处理含砷废水时，如能控制氧化还原势在V 250mV，再用碳酸钠

或消石灰中和，并结合硫酸铁等铁系混凝剂，则效果更好［50］。

在pH<8的情况下，废水用环状的亚氨基硫代氨基甲酸衍生物处理，可以使砷以

固体的形式析出［51］。在pF K3的情况下，也可以用二烷基硫代氨基甲酸盐

(R2NCSSNa,式中R = Me,Et,或n-Bu )，可再与硫脲可作为砷的沉淀剂［52］［53］。也可用上述类型的二烷基硫代氨基甲酸有机铵盐，或其多元胺盐，或将其载于多孔树脂上来处理含砷废水［54］［55］。

5.3.4钙镁离子沉淀法

用石灰法是去砷的最经济的方法，但必需首先要将三价砷氧化成五价砷，这样才能取