含砷、含镉废水处理方案比选
金矿含砷、含镉废水处理方法综述
1 金矿废水的特点
黄金生产中的废水主要包括矿山酸性废水、选冶废水等，这些废水普遍含有大量的氰化物、汞和砷等有毒物质。
矿山酸性废水是一个全球性的问题，金矿的酸性废水主要来源于两个方面：（1）含硫化物矿床的矿井排放水；（2）废矿石氧化雨淋水。前者是主要的，这部分废水中的主要污染因子是酸和重金属离子。矿山酸性废水的pH值一般在4.5~6.5左右，当矿床含硫较高时，，pH 值低至3.0左右。
目前黄金的选冶方法主要有重选法、浮选法、混汞法、浮选一氰化法、堆浸法炭浆法及硫脲提金法等。产生的工业废水可分为两大类，即氰化废水和无氰废水。
2 矿山酸性废水的治理
矿山酸性废水的处理方法有化学沉淀法，中和法、电化学法、氧化还原法、离子交换法等。由于金矿具有面广范围大，坑口分散等特点，因此，采用中和法较为经济。目前在金矿中应用较多的是石灰中和法。近几年国外又出现了铁细菌氧化—石灰石中和法。
（1）石灰中和法：常用的石灰中和法有投石灰中和法和石灰石过滤中和法。投石灰中和法是向酸性废水中投加一定的石灰，然后通过搅拌，反应沉淀达到处理酸性废水的目的。该方法具有流程短，净化效果好，处理成本低等优点，但沉渣量大，含水率高且脱水困难，同时沉渣中的重金属还有可能造成二次污染。
中和过滤法多采用升流或膨胀过滤法，采用的滤料粒径较小（0.5~3mm），酸性水又是由下往上过滤，因此在高滤速的作用下，滤料层呈流动、悬浮、膨胀状态，能将生成的硫酸钙和二氧化碳带出池外。该方法具有处理能力大，设备尺寸小，操作管理简单，净化效果稳定等特点，但要求进出水均匀，酸性废水浓度不宜过高。
（2）铁细菌氧化—石灰石中和法：先用铁细菌在酸性介质中氧化低价铁为高价铁，之后加入石灰石中和、沉淀物进行固液分离，溢流外排，沉淀物送入贮泥池存放。某矿酸性废水含铁高于361~498 mg/L，砷1.85~2.07 mg/L，pH值为2。采用该方法处理后，出水中铁2 mg/L，砷0.01 mg/L，pH值6~9，达到排放标准。
3 矿山含砷废水的治理
国内目前处理含高砷、氟及重金属废水的方法主要有硫化沉淀法、絮凝共沉淀法、中和沉淀法、铁氧体法等,应用较多的是前两种。对含砷浓度极高的废水,采用硫化钠脱砷，再与厂内其他废水混合后一并中和处理(贵溪冶炼厂、金隆铜业有限公司等采用此法) ；对含
砷浓度较低的废水一般采用石灰—铁盐共沉淀法(葫芦岛锌厂、安徽金昌冶炼厂、铜陵第一冶炼厂等采用) 。下面就硫化沉淀法、絮凝共沉淀法、中和沉淀法、铁氧体法进行介绍。
1.硫化沉淀法
硫化沉淀法是去除废水中的砷和多种重金属的常用方法，它的处理机理是在废水中加入硫化剂与砷生成难溶的硫化物，沉降分离除去砷。常用的硫化剂有硫化钠、硫氢化钠、硫化氢等。对于砷含量较高的酸性废水，采用硫化法可去除废水中约99%以上的砷，形成以三硫化二砷为主要成分且含量较高的含砷废渣，有利于砷的回收利用。但该方法不适用于污水中的微量砷的去除，只适用于对工业生产的高含量砷的污水进行初步除砷，要使工业污水达标排放，还要辅助使用混凝法等其它方法。
而且最好在酸性条件下进行，否则沉淀物难以过滤。另外，硫化沉淀后的清液中尚有过剩的S2-排放前要除H2S。硫化剂本身有毒、价贵，因而还限制了它在工业上的广泛应用。
2.絮凝共沉淀法
絮凝共沉法是目前处理含砷废水用得最多的方法。借助加入（或者原有）的Fe2+，Fe3+，Al3+，Mg2+，Mn2+等离子，并用碱（一般是氢氧化钙）调到适当的PH。使其水解形成氢氧化物胶体，这些氢氧化物胶体能把AsO43-Ca(AsO2)2、Fe(AsO2)3、CaF2及其它杂质吸附在表面，在水中电解质的作用下，氢氧化物胶体相互碰撞凝聚，并将其表面吸附物(砷化物)包裹在凝聚体内，形成绒状凝胶下沉，达到除砷的目的。
常用的絮凝剂有铝盐(如硫酸铝、聚合硫酸铝等)和铁盐(如三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁等)。其中，铁盐混凝法是利用FeCl3在水溶液中易水解成Fe(OH)3的性质，进行混凝吸附五价砷的方法。该方法一般采用搅拌，铁氧化等将三价砷氧化成五价砷，从而达到除砷目的。林玉琴[33]等用FeCl3在pH=7的中性水中，将
水解生成的Fe(OH)3与纸浆的复合沉淀物作为吸附剂处理饮用水，经实验室实验已取得成功。适宜于降低地下水中的砷，使之达到饮用水卫生标准；对Fe、Mn、As
共存的地下水，降砷效果尤为显著。
3.中和沉淀法
中和沉淀法是一种应用较广的方法，其机理主要是往废水添加碱〔Ca(OH)2或NaOH〕，提高溶液pH值，这时砷生成钙或钠盐沉淀，由于砷的固有性质，这种方法泥渣沉淀缓慢，且很难将废水的砷净化到符合排放标准。在酸性废水处理中主要的碱性中和剂有：NaOH(烧碱)、Ca(OH)2(熟石灰)、氨水、白云石、石灰石、电石渣等。其中石灰应用最为普遍，它价廉易得，中和反应效果好。工业上也常用石灰作为钙中和沉淀剂。BOTHE和BROWN通过实验确定，在向含As5+的废水中投加石灰时，会形成Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O、Ca5(AsO4)3OH和Ca3(AsO4)2等。朱义年等通过混合沉淀和溶解实验详细研究了pH值和Ca与As摩尔比对石灰沉淀法处理高含量含砷废水的影响。由于石灰与砷化合物作用较慢，生成的偏亚砷酸钙Ca(AsO2)2颗粒较小，所以反应不易完全，除砷效果较差。
用石灰作为沉淀剂的最大优点是处理成本低、工艺简单、对含砷较高的污水用此法可得到理想的处理效率，但在含砷废水处理过程中沉淀析出的砷酸钙稳定性较差，上世纪80年代的一些研究结果表明，砷酸钙与空气中的二氧化碳接触会分解成碳酸钙和砷酸，从而砷重新进人溶液中，造成二次污染。NISHIMURA等通过实验发现，在高温下锻烧可以降低砷酸钙和亚砷酸钙的溶解度。在锻烧过程中，无定形的砷酸钙和亚砷酸钙可以转变成晶体结构的砷酸钙，且锻烧温度越高，砷酸钙的溶解度越小。
4.铁氧体法
铁氧体法是日本电气公司(NEC)研究出来的一种从废水中除去重金属的工艺技术，是在含重金属离子废水中加入铁盐，利用共沉淀法从废水中制取通讯用的高级磁性材料超性铁氧体，化学结构式是Fe3O4。形成理想铁氧体的条件是废水中Fe3+：Fe2+=2：1，当溶液中含有其他重金属离子时，这些重金属离子就取代晶格中的Fe2+位置，形成多种多样的铁氧体。砷是具有金属和非金属性质的两性物质，同样可以用铁氧体法处理，该方法的操作过程是将硫酸亚铁按铁砷比为2.0～2.5加入到废水中，然后加碱调节pH值为8.5～9.0，反应温度为60～70℃，鼓风氧化20～30分钟后可生成咖啡色的磁性铁氧体渣。Nakazawa Hiroshl等研究指出，在热的含砷废水中加铁盐，在一定pH值下，恒温加热1小时，用这种沉淀法比普通沉淀法效果更好。铁氧体法的优缺点：这种方法对砷的去除效率较高，形成的沉淀颗粒大，易于
分离，且颗粒不会再溶解，无二次污染的问题。但是铁氧体法在操作过程中需将废水加热到60℃或更高，存在处理成本较高，操作较为复杂等问题。
方案比选及推荐方案
根据以上论述，初选的四个方案：石灰-铁盐共沉淀工艺方案，两段硫化沉淀工艺方案，铁氧体法工艺方案以及石灰中和—铁氧体—硫化物沉淀联合工艺方案。
方案一：氧化-石灰中和-铁盐共沉淀工艺方案
化学原理（以铁为例）：
2 FeCl3＋3Ca（OH）2→2Fe（OH）3↓＋3CaCl2
AsO43-＋Fe（OH）3<=>FeAsO4＋3OH-
AsO33-＋Fe（OH）3<=>FeAsO3＋3OH-
当pH>10H时,砷酸根、亚砷酸根与氢氧根置换，使一部分砷仅溶于水中，故终点pH 值最好控制在10以下。由于氢氧化铁吸附五价砷的pH值范围要较三价砷大得多，所需的铁砷比较小，故在凝聚处理前，将亚砷酸盐氧化成砷酸盐，可以提高除砷的效果。
方案二：戈尔膜出水深度处理
酸性含砷废水二段二级中和槽的出水水质因悬浮物含量较高，且悬浮颗粒中包裹着有害物质，出水不能够直接达标排放。若出水使用圆筒过滤机进行过滤，出水水质可达标，
但出水稳定性不高，渣的含水率高的达60%以上，不利于中和渣的运输和处置。综合目前国内外应用的膜过滤技术，针对该冶炼技改回收项目的含砷污酸及酸性含砷废水的最终出水情况，设计采用戈尔膜处理系统对出水进行深度处理。
案例：在戈尔膜引进应用中，铜陵有色金属(集团)公司第一冶炼厂是全国首家将戈尔薄膜液体过滤技术成功应用于处理污酸污水的冶炼厂，并且在处理过程中运转良好，处理效果明显有效地提高了出水水质，并且节约了维护成本。
原理：戈尔薄膜过滤技术与传统采用的固体颗粒沉降原理不同，它是以膨化聚四氟乙烯薄膜为滤料，达到真正的表面过滤效果，能将液体中的微小颗粒全部截留在薄膜的表面。当薄膜表面的滤饼达到一定的厚度后，在控制器的控制下，过滤器会自动地以秒计时一，对膜表面进行反冲洗，滤饼被彻底地从膜表面清理干净。这样，就完成了一个过滤周
期，使得整个过滤基本连续运行，提高了工作效率。采用戈尔薄膜液体过滤技术与传统的过滤技术相比，戈尔膜工艺先进，能有效缩短流程;采用一级固化，一次完成固液分离，原、辅材料种类较少，无需其他附属设备。同时具有极佳不粘性和极小摩擦系数的滤膜，避免了滤膜的堵塞;极高的滤膜孔隙率，保证了高通量;过滤精度高，能有效过滤液体中所有悬浮物，保证清水回用，过滤效率高，副产品单一;在膜反冲洗时可用低压反冲洗，大大降低能耗;投资省、运行成本低，分别仅为传统工艺的二分之一和三分之一;并且戈尔膜工艺占地面积小，可有效缩短施工期。
戈尔膜过滤器工作原理如图所示
方案三：中和-铁盐-硫化物沉淀三级联合处理工艺
工艺流程：
通过加入不同的药剂,控制不同的pH值,得到不同的产物,最终实现处理后的污水能达标排放之目的。一级中和通过加入10%Ca(OH)2,控制pH值为2~3,用以提取一部分合格的石膏;二级中和通过加入10%Ca(OH)2,控制pH值为10~11,同时加入10%FeSO4·7H2O及絮凝剂并通入曝气,用以达到除去氟、砷及锌、铅等重金属的目的;三级中和首先通过加10%H2SO4调节pH值为5~6,同时加入10%Na2S及10%FeSO4·7H2O进一步去除砷、汞和微量的重金属,最后通过加入10%NaOH调节pH值为7~8;中和后的废水经过砂滤塔过滤,实现达标排放、回收利用。
主要设备：由于这种污水处理方法主要是通过控制pH值来实现的,所以对其的控制很严格。我们在涉及pH值控制的部分均采用日本生产的pH在线分析仪监测,将监测到的数据与可编程逻辑控制器(PLC)相联,由计算机自动控制药剂的加入量。再有,一级中和采用了2台全自动立式离心机分离石膏,二、三级中和采用了2台全自动板框压滤机滤出重金属化合物沉淀,同时在二级中和部分还采用了2台空气压缩机,用来提供曝气,曝气量为3m3/min。最后为了去除污水本身及各级中和过程形成的固体悬浮物,在三级中和的后部设置了一个砂滤塔,以保证处理后水中的悬浮物达标。
主要构筑物：在构筑物方面,主要是设置了一个大的药剂配制厂房,用以Ca(OH)2和FeSO4·7H2O原料的储存和配制,另一个主要建筑是办公厂房,里面有一个用来配制Na2S、絮凝剂及其他药剂的药剂室,以及离心机室、压滤机室、配电室、主控室、操作室、分析室等。在污水处理现场,主要有一、二、三级中和各自的中和槽、浓密池、清水池等。
对上述方案进行比较
方案四：硫化法+石灰石二段中和法
硫化法+石灰石二段中和法处理复杂精金矿冶炼污酸废水是一种新型的处理工艺组合的应用，该工艺中用到的主要设备为浓密机、石灰石浆化槽和压滤机，这些设备的造价较低，运行维护较为简单，在运行过程中也会出现设备腐蚀、漏酸等现象，但总体运行较为稳定，工艺事故发生率小。在此法处理过程中实现一步硫化替代分步硫化，根据铜、汞、砷硫化物溶度积不同，理论上可通过控制硫化反应阶段的pH值和氧化还原电极电位。二段配合处理过程中，能使铜、汞元素先沉淀，砷后沉淀去除，更有利于铜、汞、砷的深度综合利用。同时两段中和处理后，出水呈碱性，可与全厂酸性废水中和进行后续处理，在深化处理的同时，使碱性出水得到了有效地利用。同时，进过二段处理后，出水水质在汞、砷、氟等多项元素指标上均能达标，相对于其他工艺来说，工艺流程较为简练。
含砷污酸的二段处理方法虽然分为两个处理阶段，但在工艺流程设计上是连续进行
的。制酸车间及电解净液车间排出的污酸集中送至原液贮槽，原液贮槽设置在污酸污水处理站，作用相当于调节池。污酸原液用原液泵送至硫化氢吸收塔，硫化氢吸收塔主要功能是吸收硫化氢反应槽产生的硫化氢(H2S)气体。吸收处理完的废酸自流进硫化反应槽，在硫化反应槽内投加饱和Na2S溶液，反应去除Hg、As离子。饱和Na2S溶液的投加量参照试验研究确定的最佳投药量，即每吨水中投加的饱和Na2S溶液量为4—5L。
经流化槽反应后的水自流进硫化段浓密机。浓密机上清液进下段处理，底流用泵加压送至硫化渣压滤机，经压滤机脱水后，其渣为硫化渣，汽车外运可回收或返回原料配料仓。压滤机滤液与浓密机上清液一并进下段处理。硫化氢吸收塔内的硫化氢气体用风机送至除害塔，用碱液处理。
一段硫化法处理工艺
经硫化处理后的废酸自流进入污酸贮槽，然后用污酸泵送至中和槽，进行二段中和处理。中和槽是二段处理的主要反应场所，在中和槽内投加纯度为93%的石灰石药剂，使石灰石的主要成分CaCO3与污酸中的酸(主要为H2S04)进行污酸中和，控制pH为8左右，同时主要成分CaCO3与污酸中残留的中As反应生产沉淀，并与班反应生成CaF2，反应后的混合浆液自流至污酸浓密机。在浓密机中进行沉淀分离，浓密机上清液进下一阶段酸性污水处理程序，底流用泵扬至污酸压滤机，经压滤机脱水后，生成含Ca3(As04)2、
Ca3(As02)2、CaF:及石灰石杂质的渣质，其渣质为石膏，这里生成的石膏经反复脱水处理后外运回收利用，实现处理杂质零排放，有效资源的回收重复利用。压滤机滤液与浓密机上清液一并自流进入酸性污水处理调节池，进入下一段处理阶段—酸性废水处理阶段，去除砷及重金属离子等有害物质，进一步净化处理酸性废水，使出水水质达标排放。
二段石灰中和处理流程如图所示：
经过投加石灰进行石灰中和，使得经二段处理法处理后的污酸呈弱碱性，同时去除了污酸中95%的杂质、颗粒物及Hg和大部分As元素。在整个冶炼技术改造工程中，除硫酸车间排出的大量污酸，还有工艺排水、冲洗地面、阳极泥排水等酸性废水，与污酸处理后水汇合中和后进入下一步针对酸性废水的处理工段。
小结：
1.一般工厂采用的中和铁盐法处理含砷废水，但是效果并不是很好。可以考虑添加氧化剂
将三价砷氧化成五价砷，以提高沉淀效率。
2.考虑将投加的铁盐换为三氯化铁。
3.采用硫化沉淀法对砷的去除率很高，同时砷以三硫化二砷形式沉淀，便于回收处理。一
般用于氧化焙烧。
4.针对现在各厂污酸和废水的砷处理效果不好，添加戈尔膜对出水进行深度处理。
4 金矿含镉废水的治理
含镉废水处理方法比较
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
铜冶炼含砷污水处理
铜冶炼含砷污水处理 国内铜冶炼企业在90年代得到了快速发展，冶炼能力的上升加大了对原料铜精砂的需求。为了生产需要，一些企业降低了对原料的质量要求，特别是原料中砷的含量。国家有关质量标准规定原料中As＜0.3%，但国内有些矿山生产的铜精砂中As含量较高，个别原料中As＞1%。产生的后果是给企业的环境治理带来难度，使某些企业的大气排放和污水排放超标。本文主要讨论的是水环境的影响。对铜冶炼企业含砷工业污水的形成以及如何处理达标排放，并确保不造成二次污染，从本人的设计经验及生产实践中，阐述一些认识及看法。 1 含砷工业污水的组成 1.1 污酸 铜精砂中砷一般以铜的硫化物形态存在，主要是以砷黝铜矿(3Cu2S.As2S3)和硫砷铜矿(Cu3AsS4)存在。含砷矿物在采选过程中基本不溶于水而赋存在铜精砂中。在熔炼过程中，铜精砂中的砷由于高温绝大部分进入冶炼烟气中，并以As2O3的形态存在。而冶炼烟气通过净化、干吸、转化的工艺流程制成硫酸。制酸工艺采用一转一吸时，烟气中As2O3绝大部分进入制酸尾气中，经尾气处理系统进行处理和回收，使尾气达标排放。但现有尾气处理工艺存在着处理费用高，且尾气排放难以达标的问题，所以冶炼烟气制酸企业大都通过技术改造尽可能采用两转两吸制酸工艺，使制酸尾气能够达标排放。而烟气中的As2O3及其它杂质则进入定期抽出的污酸中，再对污酸进行处理，回收其有用金属。分析一些企业的排出污酸中含砷量一般均达3～10g/L，特殊情况高达20g/L，并含其它有害杂质。如贵冶和金隆铜业公司的污酸成分，见表1。 表1 污酸成分及杂质含量 g/L 成分H2SO4As F Cu Fe Bi Cd 贵冶529.9 5.281 1.181 1.3480.5450.4100.149 金隆1340.0 1.4 5.9000.10013.100 1.2 污水 冶炼企业的工业污水主要来源于电收尘冲洗、硫酸车间地面冲洗水和其它工况点被污染的生产水。水量大，成分复杂，含有As、Cu、Pb、Zn、Cd等有害金属离子，需进行深度处理后才能达标排放。有代表性的厂区工业污水成分见表２。 2 含砷污水的处理 2.1 高砷污酸的处理 2.1.1 处理原理 化工企业在硫酸生产中排出污酸一般采用石灰乳多段中和即可达到予期效果，而铜冶炼企业硫酸生产中的污酸由于高砷杂质的存在，必须采用硫化法除砷及铜离子后，再进行中和法处理，才能使工业污水达标排放。目前国内厂家污酸处理主要采用硫化→中和→氧化工艺或中和→硫化→氧化工艺。经生产实践验证，取得了满意的效果。如金隆铜业公司采用的污酸处理工艺见图１
石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法
石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法，其基本原理是向含砷废水中加入氧化钙、氢氧化钙等沉淀剂，利用可溶性砷与钙离子形成难溶的化合物，如各种亚砷酸钙和砷酸钙盐沉淀，从而达到从废水中去除砷的目的。但石灰沉淀法除砷过程中形成的砷酸钙盐在堆放过程中如果与空气中的CO2接触，会影响其溶解度和稳定性。Robins（1981，1983）的研究结果表明，砷酸钙与空气中的CO2接触会分解成碳酸钙和砷酸，砷会从砷酸钙盐沉淀中析出，重新进入环境中［1，2］；张昭和、彭少方（1995）研究了大气中CO2对Ca3(AsO4)2溶解度的影响，结果表明在砷渣露天堆放的开放体系中由于CO2的作用，砷酸钙向碳酸钙转化，砷又进入水中从而造成二次污染，应引起足够的重视［3］。石灰沉淀法除砷过程中，随着Ca/As摩尔比和pH值的不同，除生成Ca3(AsO4)2外，还可以生成一系列其他的砷酸钙盐，而这些砷酸钙盐因组成和结构的不同，在水环境中的稳定性与溶解度也存在一定的差异，其受CO2影响的程度也未见报道。本文通过前期砷酸钙盐沉淀和溶解实验所得到的热力学数据，对平衡系统中的Ca3(AsO4)2·xH2O、Ca5(AsO4)3(OH)和Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O三种砷酸钙盐进行不同CO2分压条件下的化学模拟计算和热力学分析，预测CO2对砷酸钙盐在水中稳定性和溶解度的影响，研究结果为含砷酸钙盐废弃物的最终处置场所与方法的选择，避免砷被天然水体浸取
具有实际的指导意义。 1含砷废水中和沉淀过程中形成的砷酸钙的类型 石灰沉淀法除砷一直以来被认为是一种有效的含砷废水处理方法并得到普遍应用，所以其沉淀产物砷酸钙盐在自然条件下的稳定性一直受到人们的关注。Nishimura等（1985）曾用Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2表示石灰沉淀法去除五价砷形成的砷酸钙盐的物质结构［4］；Swash和Monhemius（1995）在常温条件下进行实验，结果说明沉淀物的组成很可能是CaHAsO4·xH、Ca5H2(AsO4)4和Ca3(AsO4)2结构的化合物［5］；Bothe和Brown（1999）通过实验确定，在向含砷（V）的废水中投加石灰时，会形成Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O、Ca5(AsO4)3OH和Ca3(AsO4)2·3H2O等［6］；Donahue 和Hendry（2003）在高Ca/As比条件下，确定含砷尾矿废水中和产生的沉淀主要是Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O［7］。 混合沉淀过程中生成的砷酸钙化合物的组成与结构主要取决于溶液的Ca/As摩尔比和pH值。在我们实验的Ca/As 摩尔比（10、125、15、167、20和40）和pH值（1～14）条件下，生成的砷酸钙盐利用X射线衍射（XRD, Brucker D8Advance）、扫描电镜（SEM, Joel JSM-5610LV）和热重分析（TGA，TA Instruments Model 2050）对其性质进行研究，发现主要存在三种类型的砷酸钙盐，即Ca3(AsO4)2·xH2O、
某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案
某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案浅析 摘要：随着半导体行业的高速发展，半导体芯片生产将产生大量的含砷废水。同时，日趋严格的废 水排放标准对含砷废水处理提出了更高的要求。本文针对半导体集成电路芯片生产产生的含砷废水，结合 工程实际情况，分析了袋滤-氢氧化钙-氯化铁混凝沉淀的处理方法，并采用膜分离技术及离子交换技术对 废水进行深度处理，取得了良好的除砷效果，将出水总砷稳定地控制在0.1mg/L以下，达到污染排放标准， 降低了对环境的影响。 关键词：半导体；砷化镓；含砷废水；共沉淀；超滤；离子交换 随着信息技术和通讯产业的高速发展，化合物半导体材料在微电子和光电子领域发挥越来越重要的作用。在半导体材料发展过程中，半导体材料主要经历了以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代元素半导体，以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为 代表的第二代化合物半导体，以及以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体材料三大阶段[1]。作为第二代半导体材料，砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。相对于硅，砷化镓具有较大的禁带宽度，更高的电子迁移率和饱和迁移速率[2]，其不仅可直接研制光电子器件，以砷化镓为衬底制备的集成电路芯片是实现高速率光线通信及高频移动通信必不可少的关 键部件[3]，在光电子、微电子及移动通信中应用愈加广泛。近年来，砷化镓半导体材料市场需求迅速增长。我国的砷化镓产业也在不断发展，近几年成立了多家砷化镓芯片生产企业。 基于自身材料和生产工艺，在砷化镓芯片的生产过程中排放的废气和废水中均含有砷化合物，其含砷废水的处理也成为砷化镓生产项目亟待解决的问题之一。砷及其化合物对人体及其他生物体均有广泛的毒害作用，已被国际防癌研究机构和美国疾病控制中心确定为第一类致癌物[4]。由于砷的高毒性和致癌性，在 GB8978-1996《污水综合排放标准》[5]中总砷被列于第一类污染物，最高允许排放浓度为0.5mg/L。而一些经济较为发达的城市和地区针对废水中总砷制定了更为严格的地方标准。DB31/374-2006《上海市地方标准——半导体行业污染物排放标准》[6]中，砷化镓工艺的总砷最高允许排放浓度为0.3mg/L。DB11/307-2013《北京市地方标准——水污染物综合排放标准》[7]中，排入公共污水处理系统的砷排放限值为0.1 mg/L，均高于国家标准。半导体行业排放监管的日趋严格，对含砷废水的处理工艺也提出了更高的要求。本文以某半导体芯片生产项目为例，浅析其含砷废水综合处理方案，以期为含砷废水处理达标排放提供思路。 1 含砷废水来源 半导体集成电路芯片制造是采用半导体平面工艺在衬底上形成电路并具备 电学功能的生产过程，其生产工艺十分复杂，包括外延片清洗、光刻、湿法蚀刻、
重金属废水处理原理及控制条件
重金属废水反应原理及控制条件 1．含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42－和Cr 2 O 7 2－两种形式存在，在酸性条件下，六价铬主 要以Cr 2O 7 2-形式存在，碱性条件下则以CrO 4 2－形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较 快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚
硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH） 3 沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。 （1）亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应： 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH） 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下： ①废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L； ②废水pH为2.5～3 ③还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成 ［Cr 2（OH） 2 SO 3 ］2－而沉淀不下来； ORP= 250～300mv ④还原反应时间约为30min； ⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7～8，沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠，可根据实际情况选用。 2.含氰废水 含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以络合态存在）等。 氰化镀铜，氰化镀铜作为暂缓淘汰镀铜方式，主要组分，氰化亚铜，氰化钠，Cu（CN） 2- 以络离子形式存在，铜离子被氧化，氰化物也被氧化，而Fe(CN) 6 4- 被氧化后仍然以络离 子存在，所以氰离子并不能解离氧化，增加了破氰难度。 氰化物镀锌，在镀锌工艺中占比不高。采用碱性氯化法，分两阶段破氰，第一阶段为不完全氧化将氰氧化成氰酸盐： CN?+OCl?+H 2 O==CNCl+2OH??
砷的处理方法.
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℃下进行处理，所得的硫化砷用硫酸铜在70℃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℃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℃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矾土吸附或离子交换。 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
含砷废水处理研究进展
含砷废水处理研究进展 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢 摘要：含砷废水的传统处理方法，如物理法和化学法的不足之处在于费用高，二次污染大，工程化程度小。微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展，研究成果已投入工程应用。本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发，砷伴随主要元素被开发出来，进入废水中的砷数量相当大[1]。据1995年中国环境状况公报报道，95年砷排放量达到1084吨，比94年增长%，1996年中国环境状况公报报道，96年砷排放量达到1132吨，比95年增长%。含砷废水有酸性和碱性，当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大，国内外都曾发现废水中
砷的中毒事件[2]。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大，在中性条件下，可溶砷的数量达到最大，随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为时，溶液中砷主要以无机砷的形态存在，当pH为时，有机砷为其主要存在形态[3]。但由于含砷废水的来源并不单一，其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题，而且经济效益显著，节约资源。目前，比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。 本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述，找出其存在的问题，详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展，旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。 1化学法处理含砷废水处理含砷废
水，目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等，适用于高浓度含砷废水，生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟，很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法，很多人在这方面作了深入的研究，机理主要是往废水中添加碱（一般是氢氧化钙）提高其pH，这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟，且方法简单，但泥渣沉淀缓慢，难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法，这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入（或废水中原有）Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子，并用碱（一般是氢氧化钙）调到适当pH，使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应，生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有，石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。
含砷废水处理技术
含砷废水处理技术 1 化学法处理含砷废水 处理含砷废水，目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等，适用于高浓度含砷废水，生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟，很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法，很多人在这方面作了深入的研究，机理主要是往废水中添加碱（一般是氢氧化钙）提高其pH，这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟，且方法简单，但泥渣沉淀缓慢，难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法，这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入（或废水中原有）Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子，并用碱（一般是氢氧化钙）调到适当pH，使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应，生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有，石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。 铁氧体法，在国外，自70年代起已有较多报道，工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁，然后加碱调pH至8.5-9.0，反应温度60-70℃，鼓风氧化20-30分钟，可生成咖啡色的磁性铁氧体渣[5]。Nakazawa Hiroshi 等研究指出[6]，在热的含砷废水中加铁盐（FeSO4或Fe2(SO4)3）,在一定pH下，恒温加热1 h。用这种沉淀法比普通沉淀法效果更好。特别是利用磁铁矿中Fe3+盐处理废水中As(III)、As(V)，在温度90℃，不仅效果很好，而且所需要的Fe3+浓度也降到小于0.05mg/L。赵宗升曾[7]从化学热力学和铁砷沉淀物的红外光谱两个方面探讨了氧化铁砷体系沉淀除砷的机理，发现在低pH值条件下，废水中的砷酸根离子与铁离子形成溶解积很小的FeAsO4，并与过量的铁离子形成的FeOOH羟基氧化铁生成吸附沉淀物，使砷得到去除。 马伟等报道[8]，采用硫化法与磁场协同处理含砷废水，提高了硫化渣的絮凝沉降速度和过滤速度，并提高了硫化剂的利用率。研究发现经磁场处理后，溶液的电导率增加，电势降低，磁化处理使水的结构发生了变化，改变了水的渗透效果。国外曾[9]有人提出在高度厌氧的条件下，在硫化物沉淀剂的作用下生成难溶、稳定的硫化砷，从而除去砷。 化学沉淀法作为含砷废水的一种主要处理方法，工程化比较普遍，但并不是采用单一的处理方式，而是几种处理方式的综合处理，如钙盐与铁盐相结合，铁盐与铝盐相结合等等。这种综合处理能提高砷的去除率。但由于化学法普遍要加入大量的化学药剂，并成为沉淀物的形式沉淀出来。这就决定了化学法处理后会存在大量的二次污染，如大量废渣的产生，而这些废渣的处理目前尚无较好的处理处置方法，所以对其在工程上的应用和以后的可持续发展都存在巨大的负面作用。 2 物化法处理含砷废水 物化法一般都是采用离子交换、吸附、萃取、反渗透等方法除去废液中的砷。物化法大都是些近年来发展起来的较新方法，实用的尚不多见，但是有众多学者在这方面做了深入的研究，并取得了显著的成果。 陈红等曾[10]利用MnO2对含As(III)废水进行了吸附实验，结果表明，MnO2对As(III)有着较强的吸附能力，其饱和吸附量为44.06mg/g（δ-MnO2）和17.9 mg/g(ε-MnO2)，阴离子的存在使MnO2吸附量有所下降，一些阳离子（如Ga3+、In3+）可增加其吸附量，吸附后的MnO2经解吸后可重复使用。
工业污水处理含砷废水处理工艺
工业污水处理含砷废水处理工艺 【格林大讲堂】 作为一种高效的光催化剂，应用纳米TiO2催化As(III)氧化为As(V)的研究已有不少报道，但应用纳米TiO2催化转化DMA，MMA的报道较少，尤其是就其光催化转化产物解析，二次吸附及二次污染等方面仍值得进一步研究. 武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队，秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案，是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。 纳米二氧化钛(TiO2)因具有较大比表面积，性质稳定且无毒，作为环境中常见的纳米材料应用于去除环境污染物，如无机砷(As(V)和As(III))等.纳米TiO2同时也具有强光催化性能，在紫外(UV)作用下，电子发生跃迁，使原来的空带上获得带负电的高活性电子e，在原来的满带上形成带正电的空穴h+，所生成的电子和空穴对能够与吸附的氧气等反应产生多种活性氧自由基. 实验过程中，自然光中紫外光(λ=254nm)的强度为1.5μW·cm-2;光化学反应器的紫外光(λ=254nm)的强度为4030μW·cm-2. 2.2.2转化产物测定 相对无机砷的去除工作，甲基砷(DMA和MMA)的去除研究鲜有报道，而且主要集中在
使用活性碳、锰绿砂、氧化铁包覆砂以及纳米TiO2等材料，并且去除效率远低于无机砷.因此如果甲基砷能够高效转化为无机砷，砷是一种自然界中普遍存在的非金属元素，价态有+5、+3、0、-3等4种.在自然环境中砷通常以砷酸(H3AsO4)、亚砷酸(H3AsO3)及其阴离子存在.由于农药、含砷废水等外源的进入以及生物转化的作用，有机砷如二甲基砷酸盐(DMA)、一甲基砷酸盐(MMA)等也在地下水、湖泊和河流中发现.毒理学研究表明，一些有机砷(包括DMA，MMA)的毒性比最初预想强很多. 这样就能够通过去除无机砷间接去除甲基砷.本实验室前期通过水解硫酸氧钛的方法合成了纳米TiO2，能够高效去除无机砷.为了有效去除甲基砷(DMA和MMA)，本文应用此纳米TiO2研究了甲基砷(DMA和MMA)光催化转化过程，主要考察了不同光照条件和pH条件的影响，通过测定液相及固相中的不同组分，解析光催化转化产物，考察纳米TiO2对甲基砷的去除性能，为后续的实际应用提供理论依据. 二甲基胂酸(DMA，C2H7AsO2)，购自SigmaChemical.一甲基胂酸(MMA，CH3H2AsO3)，购自ChemService.DMA和MMA在不同pH条件下的形态分布见图1.实验中配制浓度为1000mg·L-1的储备液，避光保存于4℃.实验过程中应用1mol·L-1硝酸(优级纯)和氢氧化钾(优级纯)调节pH值.实验中所用纳米TiO2是在4℃条件下水解硫酸氧钛制得，比表面积为196m2·g-1，等电点为5.8. 为分析DMA和MMA的光转化产物，配制100μg·L-1的DMA和MMA溶液中，投加0.01g·L-1纳米TiO2，调节pH值为5.旋转培养1440min，定时取样过滤测定滤液中DMA，MMA和As(V)的浓度，计算不同时刻下DMA和MMA的转化率.上述过程分别在光化学反
含砷废水的处理方法
砷和含砷废水 更新时间：09-1-5 13:59 砷在地壳中含量并不大，但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在，不过主要是以硫化物矿的形式存在如雌黄（As2S3）、雄黄（As2S2）和砷黄铁矿（FeAsS）。无论何种金属硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和沙虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性，砷和它的可溶性化合物都有毒。砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜（冷凝器用）、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料，也是半导体材料锗和硅的掺杂元素，这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。用于制造硬质合金；黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌；砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发，砷伴随主要元素被开发出来，进入废水中的砷数量相当大。据1995年中国环境状况公报报道，95年砷排放量达到1084吨，比94年增长4.4%，1996年中国环境状况公报报道，96年砷排放量达到1132吨，比95年增长4.2%。含砷废水有酸性和碱性，当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大，国内外都曾发现废水中砷的中毒事件。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大，在中性条件下，可溶砷的数量达到最大，随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为5.0时，溶液中砷主要以无机砷的形态存在，当pH为6.5时，有机砷为其主要存在形态。但由于含砷废水的来源并不单一，其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题，而且经济效益显著，节约资源。目前，比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。 砷污染及砷污染的来源
各种废水性质及处理方法.
各种废水性质及处理方法 钢铁工业废水 （一）矿山废水的处理 硫化矿床在氧气和水的作用下，其中的硫、铁等元素会生成硫酸和金属硫酸盐，溶解于水而成为矿山酸性废水。 矿山酸性废水的处理，一般采用石灰中和法。 （二）烧结厂废水处理与回用 废水的来源 烧结厂废水主要来自湿式除尘排水、冲洗地坪水和设备冷却排水。烧结厂的废水污染，主要是指含高悬浮物的废水。 废水处理方法 烧结厂废水处理主要目标是去除悬浮物，废水经沉淀浓缩后污泥含铁量较高，有较好的回收价值。 1、平流式沉淀池分散处理工艺 2、集中浓缩池泥斗处理工艺 3、集中浓缩拉链机处理工艺 4、集中浓缩真空过滤（或压滤）工艺 5、集中浓缩综合处理
（三）炼铁废水的处理与利用 概述 炼铁厂生产工艺过程中产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水。 炼铁废水的处理技术有：悬浮物的去除；温度的控制；水质稳定；沉渣的脱水与利用；重 复用水等五方面内容。 高炉煤气洗涤水的处理 从高炉引出的煤气称荒煤气，先经过重力除尘，然后进入洗涤设备。煤气的洗涤和冷却是 通过在洗涤塔和文丘管中水、气对流接触而实现的。由于水与煤气直接接触，煤气中的细小 固体杂质进入水中，水温随之升高，一些矿物质和煤气中的酚、氰等有害物质也被部分地溶 入水中，形成了高炉煤气洗涤水。 高炉煤气洗涤水处理工艺主要包括沉淀（或混凝沉淀）、水质稳定、降温（有炉顶发电设施的可不降温）、污泥处理四部分。 1、石灰软化－碳化法工艺 2、投加药剂法工艺 3、酸化法工艺 4、石灰软化－药剂法工艺
高炉冲渣废水处理（渣水分离循环系统） 高炉冲渣废水一般指炉前水淬产生的废水。渣水分离后即可循环。 1、渣滤法 2、槽式脱水法（RASA拉萨法） 3、转鼓脱水法（INBA印巴法） （四）炼钢废水的处理与利用 炼钢废水主要分为三类： 1、设备间接冷却水采取冷却降温后可循环使用，不外排。 2、设备和产品直接冷却废水主要特征是含有大量的氧化铁皮和少量润滑油脂，经处理后方可循环利用或外排。 3、生产工艺过程废水指转炉除尘废水。 转炉除尘废水治理 解决转炉除尘废水的关键，一是悬浮物的去除；二是水质稳定问题；三是污泥的脱水和回 收。 1、混凝沉淀－水稳药剂处理 2、药磁混凝沉淀－永磁除垢工艺 3、磁凝聚沉淀－水稳药剂工艺 连铸机废水处理
离子交换法处理含砷废水的小试中试试验-湖泊科学
Ｊ．ＬａｋｅＳｃｉ．（湖泊科学），２０１６，２８（５）：１０１８?１０２２ ＤＯＩ１０ １８３０７／２０１６ ０５１１ ?２０１６ｂｙＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｋｅＳｃｉｅｎｃｅｓ 离子交换法处理含砷废水的小试／中试试验? 黄建洪，卓琼芳，郑文丽，邴永鑫，彭福全，何宗良，虢清伟??，许振成?? （环境保护部华南环境科学研究所，广州５１０６５５） 摘一要：利用选择性复合树脂处理含砷废水，使出水水质达到国家‘地表水环境质量标准“（ＧＢ３８３８２００２），同时从选择性复合树脂和阳离子柱上交换下来的离子可以生成Ｈ２Ｏ和中性盐类，无二次污染．研究采用２０１?７苯乙烯系强碱凝胶型树脂（Ⅰ）和Ｄ３０１大孔弱碱阴离子交换树脂（Ⅱ）作为比选树脂，通过小试试验选择具有较高交换容量的２０１?７苯乙烯系强碱凝胶型树脂用于放大规模的现场中试．实验所用选择性复合树脂制作成本及整个中试系统价格低廉，适合大规模工厂应用． 关键词：砷；离子交换；中试；泉涌水 Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｒｓｅｎｉｃｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙｉｏｎ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒｅｓｉｎ ＨＵＡＮＧＪｉａｎｈｏｎｇ，ＺＨＵＯＱｉｏｎｇｆａｎｇ，ＺＨＥＮＧＷｅｎｌｉ，ＢＩＮＧＹｏｎｇｘｉｎ，ＰＥＮＧＦｕｑｕａｎ，ＨＥＺｏｎｇｌｉａｎｇ，ＧＵＯＱｉｎｇｗｅｉ??＆ＸＵＺｈｅｎｃｈｅｎｇ?? （ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｒｅｓｉｎｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｔｒｅａｔｓｐｒｉｎｇｗａｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｉｎｇａｒｓｅｎｉｃ，ａｎｄｔｈｅａｒｓｅｎｉｃｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｆ?ｆｌｕｅｎｔｒｅａｃｈｅｄｔｈｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＱｕａｌｉｔｙＳｔａｎｄａｒｄｓｆｏｒＳｕｒｆａｃｅＷａｔｅｒ（ＧＢ３８３８２００２）．Ｉｏｎｓｅｘｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃｏｍ?ｐｏｓｉｔｅｒｅｓｉｎａｎｄｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｃｏｌｕｍｎｈａｖｅｙｉｅｌｄｅｄＨ２Ｏａｎｄｎｅｕｔｒａｌｓａｌｔ，ａｎｄｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｈａｓｎｏｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．２０１?７ｇｅｌｔｙｐｅｓｔｙｒｅｎｅｏｆｓｔｒｏｎｇａｋａｌｉｒｅｓｉｎ（Ⅰ）ａｎｄＤ３０１ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｈａｖｅｗｅａｋｅｎｅｄｔｈｅａｋａｌｉａｎｉｏｎｉｃｅｘｃｈａｎｇｅｒｅｓｉｎ（Ⅱ），ｗｈｅｎｃｏｍ?ｐａｒｅｄｔｏｃｈｏｏｓｅｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｒｅｓｉｎｆｏｒａｒｓｅｎｉｃｒｅｍｏｖａｌｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ２０１?７ｒｅｓｉｎｓｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｅｘｃｈａｎｇｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌｏｗｅｒｃｏｓｔｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｐｉｌｏｔｓｃａｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｓｉｔｅａｎｄｔｈｅｙｗｅｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｌａｒｇｅ?ｓｃａｌｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｒｓｅｎｉｃ；ｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅ；ｐｉｌｏｔｐｌａｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｓｐｒｉｎｇｗａｔｅｒ 砷（Ａｓ）及其化合物广泛存在于钢铁二有色冶炼二硫酸二农药和木料防腐剂等工业生产废水中，在砷矿丰富且又是水稻主产区的省份，用含砷污水灌溉会导致水稻的砷污染［１］．在自然界有三价无机态Ａｓ（Ⅲ）二五价无机态Ａｓ（Ｖ）以及有机砷ＭＭＡ（甲基胂酸）二ＤＭＡ（二甲基胂酸）二ＴＭＡ（三甲基砷酸）等，具有生殖毒性二心血管毒性二肝脏毒性危害．近年来，由于经济利益驱使，个别单位和个人违法作业，造成各类环境砷污染事故不断发生，引发严重的环境危害和健康危害［２］．砷在水体中主要以＋３价和＋５价的无机酸形式存在［３］，砷污染的常规处理方法分为３类，即物理法二化学法和生化法［４?５］．由于离子交换法产生的污泥量仅为化学沉淀法产生污泥量的２０％，污泥的处置费用大大减少．而且离子交换法处理量大二操作简单二易再生二效果好，能够达到严格的排放标准，故适合工业化生产［６?７］．据国内外的报道，在对低含量含砷水的处理中，较有成效的有无机离子交换剂（如水合二氧化钛，即ＴｉＯ２四Ｈ２Ｏ）［８］和有机离子交换剂（如经二价铜离子活化的阳离子交换树脂和聚苯乙烯强碱型阴离子交换树脂）［９?１０］．其中有机离子交换剂聚苯乙烯强碱型阴离子交换树脂对Ａｓ（Ｖ）有良好的去除效果，已有实际应用报道［１１］． 本研究采用选择性复合树脂，基于物理化学反应的离子交换和吸附过程，树脂表面可交换基团Ｒ吸附 ???国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１０ＺＸ０７２１２?００７，２０１２ＺＸ０７２０６?００２，２０１２ＺＸ０７２０６?００３）和铟提取过程污染控制与管理方案研究项目（２０１３０９０５１）联合资助．２０１５０９２９收稿；２０１５１１０９收修改稿．黄建洪（１９７８ ），男，博士，副研究员；Ｅ?ｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｊｉａｎｈｏｎｇ＠ｓｃｉｅｓ．ｏｒｇ． 通信作者；Ｅ?ｍａｉｌ：ｇｕｏｑｉｎｇｗｅｉ＠ｓｃｉｅｓ．ｏｒｇ，Ｅ?ｍａｉｌ：ｘｕｚｈｅｎｃｈｅｎｇ＠ｓｃｉｅｓ．ｏｒｇ．
关于含砷废水的处理
关于含砷废水的处理 刚刚发生了一起严重的砷污水外漏事件.今年刚好有人做了关于含砷废水处理方面的一点研究,文章即将发表.在此让大家先看看. 含砷酸性废水处理工艺的改进砷是一种剧毒的物质，对人体和环境危害大，属国家一类污染物，其最高允许排放浓度为0.5 mg/L。而常见的铜、铅、锌、锡的硫化精矿中，多伴生有一定数量的砷，经冶炼烧结或焙烧，其中大部分硫、砷被氧化、挥发进入气体，淋洗除杂后生成含砷的酸性废水。其中多为三价状态的砷，要处理这类废水并使之达到排放标准非常困难。 生产中常用的含砷废水处理方法有：石灰软化法、硫化法、离子交换法和石灰铁盐法等。其中石灰软化法仅在含砷量很少(0.2～0.3mg/L)的饮用水处理中采用。硫化法对低浓度的含砷废水处理有效，却除率也高，但对亚砷酸盐处理效果不好，且药剂费用贵，残硫量大。离子交换法处理含砷酸盐和亚砷酸盐废水都很有效，但设备投资高，处理费用昂贵，仅在低浓度废水处理中有应用的实例。 目前使用最广泛的处理流程为石灰铁盐法，因为石灰和硫酸亚铁均为廉价的药剂，故有成本优势。缺点是会产出大量的沉渣，且其中的Ca3(AsO4)2渣在一定的条件下会出现反溶，引起二次污染，需要二次处理[1,2]。我国大多数有色冶炼厂的含砷酸性废水，多采用石灰铁盐法处理，但尚未看到高砷酸性废水工业化处理达标的报道。 广西河池某有色冶炼厂原来采用石灰铁盐法处理高砷废水，经过研究，改为现在的硫化钠-石灰铁盐法处理工艺，取得了很好的效果。 1 原石灰-铁盐法处理高砷废水工艺广西河池市某冶炼厂尾气制酸原来采用的一转一吸工艺，尾气经过两碱法洗涤后完全达标排放。现改为二转二吸工艺后，烟气转化率、吸收率都有了很大改善，由于净化部份的设备未经更换，从冶炼工序带来的大量水分在净化工序聚集，制酸产出的污酸废水量可达25～40m3/d，其中砷浓度高达20～35g/L，废水采用直接加石灰中和、加铁盐和双氧水氧化沉淀除砷，该工艺流程如图1 所示。 图 1 石灰铁盐法处理高砷废水工艺流程废水经该工艺处理后可以达标排放或循环使用，但耗费的石灰等药剂量很大，且存在污泥含砷浓度高、运输费用高、占用大量场地并形成二次污染等问题，需要设法予以解决。 2 改进后的除砷工艺2007年，该厂冶炼烟气制酸后产出的含砷污酸水采用两段硫化钠除砷工艺，配合石灰-氧化-铁盐法除残砷，可将处理后的废水含砷控制在0.5mg/L以下；同时将生成的雌黄作为商品出售，少量中和污泥（石膏）返回冶炼配料；废水处理过程中产生的有害气体经引风机引入石灰中和过程吸收，完全实现了废水处理过程的三废零排放。 2.1改进后的工艺原理该厂制酸废水（污酸）中含硫酸达20g/L以上，其中的砷主要以亚砷酸存在，酸度很高时，砷还可以离子形式存在。工艺的第一阶段为硫化钠沉砷，反应如下：3Na2S+ 2H3AsO3=As2S3↓+6NaOH （1） S2-+As3-= As2S3↓ （2） 两段Na2S沉砷后，再用石灰—氧化—铁盐法除残余砷，其原理是：先用石灰中和废水中的硫酸使pH=10~11，然后加双氧水和铁盐，使砷氧化并和石灰一起反应，生成砷酸钙沉淀。二价铁离子亦被氧化并水解生成氢氧化铁。由于氢氧化铁胶体表面积大，吸附力强，可把As2O3、Ca3(AsO3)2、Ca3(AsO4)2等杂质吸附共沉。 Ca(OH)2 +H2SO4=CaSO4↓+ 4H2O （3） H3AsO4+Fe3+ = FeAsO4↓+3H+ （4） 3Ca(OH)2 +2H3AsO4=Ca3(AsO4)2 ↓+ 3H2O （5） Fe(OH)3+ H3AsO3 = FeAsO3↓+3H2O （6） 由于砷酸铁不溶解于水，而亚砷酸铁在水中还有一定的溶解度，因此需要将废水中的三价砷
化工厂含砷污酸处理项目建设方案
大冶有色金属股份有限公司 污酸废水治理项目建设 方案 大冶有色设计研究院有限公司 2010-3-10
目录 目录 (i) 第一章总论 (1) 1.1 编制的依据及原则 (1) 1.1.1 编制依据 (1) 1.1.2 编制原则 (1) 第二章项目概况 (2) 2.1 项目名称 (2) 2.2 项目建设的必要性 (2) 2.3 项目建设的可行性 (2) 2.4 建设单位基本情况 (3) 2.5 设计的内容及范围 (4) 2.5.1 设计的内容 (4) 2.5.2 设计的范围 (4) 2.5.3设计目标 (4) 2.6 项目进度安排 (5) 2.7 项目投资 (5) 2.8 经济效益 (6) 2.9 环境效益 (6) 2.10 结论 (6) 第三章市场预测及产品方案 (8) 3.1 市场预测 (8) 3.1.1As2O3国外市场分析 (8) 3.1.2 As2O3利用的前景 (10) 3.2 产品方案 (11) 第四章工艺方案及主要设备 (12) 4.1 设计基础原则 (12) 4.2 含砷废水处理技术现状 (12) 4.3 工艺方案 (17) 4.3.1工艺参数 (17) 4.3.2工艺流程 (18) 4.4 设备选型 (20) 4.4.1 设备选型的原则 (20) 4.4.2 主要设备 (20) 4.4.3 设备表 (23) 4.5 平面配置 (23) 第五章土建 (25) i
5.1.1 气象 (25) 5.1.2 抗震设防 (25) 5.1.3 工程地质 (25) 5.1.4 建筑材料 (26) 5.1.5 施工技术力量 (26) 5.2 建筑状况 (26) 5.3 建筑设计 (26) 5.3.1 建筑布置 (27) 5.3.2 装修标准 (27) 5.3.3 屋面 (27) 5.3.4 墙体 (28) 5.3.5 通风与采光 (28) 5.4 建筑、结构防腐蚀设计 (28) 5.4.1 防腐地面 (28) 5.4.2 防腐楼面 (28) 5.4.3 地槽、地坑、水沟 (28) 5.4.4 金属防腐 (28) 5.4.5 基础防腐 (28) 5.4.6 墙、梁、柱表面 (29) 5.5 柱基、墙基 (29) 5.5.1 柱 (29) 5.5.2 楼面板 (29) 5.5.3 屋盖 (29) 第六章电气 (30) 6.1 供电源 (30) 6.2 用电负荷 (30) 6.3 低压配电以及电气控制 (30) 6.3.1 低压配电 (30) 6.3.2 电气控制 (30) 6.4 主要设备选型以及线路安装 (30) 6.5 照明、防雷、接地 (31) 第七章仪表及自动化 (32) 7.1 概述 (32) 7.2 控制方案 (32) 7.3 仪表选型 (32) 7.4 仪表气源 (32) 7.5 仪表电源 (32) 第八章电信 (34) 8.1 设计依据 (34) 8.2 设计范围 (34)
含砷废水的处理方法有哪些
含砷废水的处理方法有哪些 砷污染是指由砷或其化合物所引起的环境污染。砷和含砷金属的开采、冶炼，用砷或深化合物作原料的玻璃、颜料、原药、纸张的生产以及煤的燃烧等过程，都可产生含砷废水、废气和废渣，对环境造成污染。那么含砷废水的处理方法有哪些? (一)石灰法 一般适用于含砷量较高的酸性废水。投加石灰乳，使其与砷酸或亚砷酸根离子发生反应，生成难溶解的砷酸钙或亚砷酸钙沉淀。 废水投加石灰乳混合沉淀，当石灰乳投加量适当，反应进行完全时，出水水质可达到污水综合排放二级标准(GB8978—88)。此法的优点是操作单位、成本低廉;缺点是沉渣量大，对三价砷的处理效果较差，容易造成二次污染。 (二)石灰—铁盐法
一般用于含砷量较低，pH值接近中性或弱碱性的废水处理。利用砷酸盐、亚砷酸盐能与铁、铝等金属形成稳定的络合物，并为铁、铝等金属的氢氧化物吸附沉淀除砷。 当pH10时，砷酸根、亚砷酸根与氢氧根置换，使一部分砷溶于水中，所以终点最好控制在pH10。 (三)硫化法 在酸性条件下，砷以阳离子形式存在，当加入硫化剂时，生成难溶的As2S3沉淀。硫化法可使废水中的含砷量降至0.05mg/L以下。但硫化法沉淀需在酸性条件下进行，否则沉淀物难以过滤，上清液中过剩的硫离子在外排前还需处理。 (四)软锰矿法
利用软锰矿法(天然的二氧化锰)，使三价砷氧化为五价砷，然后投加石灰乳，生成砷酸锰沉淀，即： H2SO4+MnO2+H3AsO3→H3AsO4+MnSO4+H2O 3H2SO4+3MnSO4+6Ca(OH)2→6CaSO4↓+3Mn(OH)2+6H2O 3Mn(OH)2+2H3AsO4→Mn3(AsO4)2↓+6H2O 具体做法：废水加温至80℃，曝气1h，然后投加磨碎的软锰矿粉氧化3h，最后投加10%石灰乳，调pH值至8～9，沉淀30～40min，出水水质中砷可降至0.05mg/L以下。 (五)综合回收法 当前许多矿山正在将含砷废水蒸发、浓缩、结晶、离心脱水得