除砷方案比较整理doc.docx

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除砷方案比较整理doc

石灰中和法硫化物沉淀法石灰中和—铝盐共沉淀法石灰中和—铁盐共沉淀法石灰中和—曝气氧化—铁盐共沉淀法比较

常规氢氧化物沉淀法除砷效果差，水质达不到要求，硫化法效果佳，但运行费用高。

最佳工艺（三段法）

大冶

1.1含砷酸性废水水质

废水水量为200m3/d，水质情况见表1。

本阶段预

处理主要去除废水中的As、Fe及硫酸根离子，其中根

据该企业废水回用标准的要求，As的去除率要达到

98%以上。

某有色金属企业是一家集采矿、选矿、冶金、化工为一体，生产镍、铜、钴及相应的盐类产品的大型有色金属企业。

其拟建的废水处理厂项目，将处理该企业各生产单位排出的多种废水。

该项目的建设目标是：

一方面废水经过处理后，达到企业回用标准；另一方面对废水中重金属镍等资源进行回收利用，为企业降低成本。

该企业某生产单位每天产生的200m3废酸处理后废水中砷含量为60mg/L。

将其进行单独除砷预处理后，再与钙企业其他生产废水混合进行进一步处理，可提高有色金属的品位，防治砷在系统中循环累积。

沉淀法是在除砷过程中常用的方法，该法基于砷与某些金属或非金属物质产生不溶性沉淀物以达到脱除的目的。

硫化法：

是去除废水中砷和多种金属离子的常见方法，，且生成的硫化物溶度积很小，适于在酸性条件下进行。

但药剂费用高；残留量大，必须增加后续除硫工序；且产生的沉淀物颗粒细，含水率高，脱水困难。

中和沉淀法：

向废水中添加氢氧化钙提高pH值，生成亚砷酸钙、砷酸钙沉淀，此法能除去大部分的砷，且方法简单，但难以将废水净化到符合标准。

石灰—铁盐法：

是处理酸性含砷废水最常用方法。

它借助加入（或废水中原有）Fe3+、Fe2+离子，并用石灰调到适当pH值，使其形成氢氧化物胶体，吸附并与废水中的砷反应，生成南熔岩沉淀而将其除去。

石灰—高铁法：

用石灰为中和剂，硫酸铁、三氯化铁或聚合硫酸铁做絮凝剂。

除砷时序控制铁砷比，为提高去除效率，减少铁盐用量，可以采用两级处理。

第一步加石灰乳，调节pH至10.5以下，去除部分砷，然后加铁盐调pH值8—10，再一次沉淀除去砷。

石灰亚铁法：

往废水中加入一定量的硫酸亚铁，用石灰调pH值，并用鼓风搅拌，使其充分混合进行反应，并利用空气中的氧将部分的三价砷氧化成五价砷。

当废水中含砷较高时，为提高氧化效率可以加入漂白粉或双氧水等作氧化剂。

综上所述，石灰—铁盐法是在实际应用中最成熟的一种酸性废除砷工艺，但其存在的问题是，要想达到较高的除砷效率（本项目要求在98%以上），需要废水中有较高的铁砷比，因此必须投加大量铁盐，提高了处理成本。

研究表明，Fe3+的除砷效果优于Fe2+。

因此根据水中铁的氧化原理，可以向水中鼓风搅拌，使水中铁主要以Fe3+的形式存在，同时又可以把部分As（3+）氧化成（As5+），从而提高除砷效率。

根据石灰铁盐法的原理，结合本项目中酸性含砷废水中铁离子含量较高（铁砷比为33）的特点，本设计采用三段中和—铁盐混凝法处理含砷、铁酸性废水。

工艺说明

1一段中和加入CaSO4将原水pH调至2.5，使CaCO3与原水中SO42—反应，生成CaSO4沉淀，去除废水中大部分SO4

2-离子。

由图1、2可知，在pH值为

2.5的条件下，废水中的铁和三价砷基本不会形成沉

淀，只有少量五价砷会形成难溶性盐而进入沉渣

中。

所以，可以利用产生的CaSO4沉渣来回收石膏。

使

用CaCO3中和废水，是因为根据实践经验，碳酸钙法

中和酸性废水产生的石膏比较容易脱水。

本阶段工艺

参数：

混合时间3min，反应时间30min，沉淀表面负荷

1m3/（m2·h）。

（2）二段中和。

用石灰乳调pH值至10.5，鼓风搅

拌，混合时间为3min，反应时间为30min，铁砷比在

30左右，沉淀表面负荷1m3/（m2·h）。

本阶段可以去除

废水中全部五价砷，大部分三价砷及铁离子，总砷去

除率达90%以上。

（3）三段中和。

用石灰乳调pH值至9.5，并加入

FeSO4控制铁砷比为15（FeSO4投加量在300mg/L以

下），鼓风搅拌，混合时间为3min，反应时间为30min，沉

淀表面负荷1m3/（m2·h）。

本阶段砷去除率85%~90%。

经三段中和后，原水中砷的去除率可以达到98%

以上，出水pH值在8.5左右，且原水中浓度较高的

SO4

2-离子及铁被大部分去除，达到预处理效果。

小结

根据石灰铁盐法的基本工作原理，结合项目酸性含砷废水中铁离子含量较高的特点，设计了三段中和-铁盐混凝法，在外投加铁盐量很少的情况下（FeSO4投加量在300mg/L以下），达到去除率98%以上的除砷效果，并且同时去除了原水中大部分铁。

在一段中和过程中，通过采用CaCO3中和废水，在去除废水中大部分SO42—离子同时，还可以回收脱水性能及纯度较好的石膏副产品，为企业降低了成本，并且防止了二次污染。

张家界某镍钼矿厂死一家镍钼矿为主要原材料，从事镍、钼深加工，生产钼铁、钼酸钙、镍铁、氧化钼、镍钼合金等地企业，生产钼铁450吨、镍铁800吨。

其中主要的污染物为镍、砷等，对周边环境产生了一定的污染。

根据该厂的废水生产量，设计处理能力为80m3。

废水水质及设计要求见表1执行污水综合排放标准（ＧＢ８９７８——１９９６）中一级排放标准。

3.1􀀁调节池

用于收集所有废水,调节水质水量。

总容积:

20m3,尺寸:

3􀀁3􀀁3m;结构:

钢筋砼,数量:

1座;内设

耐酸防腐泵2台,流量:

Q=3m3/h,扬程:

H=10m。

3.2􀀁一级反应器

平均设计污水流量:

Q=3m3/h;水力停留时间:

HRT=20min,有效容积:

1m3;尺寸:

1.0􀀁1.0􀀁1.5m,

有效水深:

h=1.0m,PVC板角钢结构;内含:

竖机搅

拌机1台,型号:

SJB-􀀁400􀀁1.5,功率:

N=1.5kw,不

锈钢材质,PH在线检测装置1套,检测范围1~14。

3.3􀀁一级沉淀池

设计流量:

Q=3m

3

/h;沉淀时间:

4h,有效容积:

12m3;尺寸:

2.0􀀁2.0􀀁3.5m,有效水深:

h=3.0m,PVC

板角钢结构。

3.4􀀁二级反应池

平均设计污水流量:

Q=3m3/h;水力停留时间:

HRT=40min,有效容积:

2m3;尺寸:

1.0􀀁2.0􀀁1.5m,

有效水深h=1.0m,PVC板角钢结构;内含穿孔曝气

装置一套,供氧量:

0.7kgO2/h;PH在线检测装置1套,

检测范围1~14。

3.5􀀁二级沉淀池

设计流量:

Q=3m3/h;沉淀时间:

4h,有效容积:

12m3;尺寸:

2.0􀀁2.0􀀁3.5m,有效水深:

h=3.0m,PVC

板角钢结构。

3.6􀀁设备厂棚

尺寸:

12.0􀀁6.0􀀁3.3m,砖混结构。

内设:

石灰乳

投加装置:

投加量1m3/h,2台;硫酸亚铁投加装置:

投

加量1.5g/,l􀀁1.0*1.2,2台;絮凝剂投加装置:

投加

量10mg/,l􀀁1.0*1.2,2台;污泥螺杆泵:

流量Q=1-

4m3/h,扬程H=50m,功率N=1.5kw,1台;板框式压

滤机:

处理量Q=2m3/h,功率N=0.75kw,1台。

3.7􀀁标准化排污口

过水流量Q=3m3/h;尺寸:

1.0􀀁1.0􀀁1.0m,砖混

结构,1座。

4􀀁运行效果

根据验收监测结果,所有指标均符合􀀁污水综合排

放标准􀀁（GB8978-1996）中一级排放标准,见表2。

5􀀁工程投资估算

本工程总投资26万元,其中设备费22万元,安装

费2.5万元,调试费1.5万元。

吨水运行费用0.65元。

6􀀁结论

从监测结果可以看出,石灰-铁盐法处理镍、钼深

加工含镍、砷废水能达到预期的处理效果。

并且工程

投资费用较低,占地面积小,吨水运行费用也较低,需

要的管理人员少,一般的企业在场地占用和经济上都能承担。

　　　闪动恒邦冶炼股份有限公司采用两段焙烧技术处理含砷金精矿，含砷烟气经布袋收砷，约有９８％的三氧化二砷被布袋收集；剩余的三氧化二砷在净化工序除去，三氧化二砷溶解在净化工序中的细算中，这些含砷酸性废水经石灰乳中和，用含铁盐较高的电解铜萃余液除砷后，废水再经曝气、压滤、澄清后达标排放。

处理工艺　

将石灰乳与含砷酸性废水一起送入中和搅拌池进行中和反应，在中和搅拌池内加入絮凝剂聚丙烯酰胺，每千克废水加入１０—１５ｍｇ／Ｌ聚丙烯酰胺。

从中和搅拌池出来的废水进入沉降槽沉降，沉降槽溢流打至尾矿库经曝气。

沉淀后达标排放；底流用泵打至压滤机进行压滤，滤饼运至堆场进行防渗堆放，滤液返回沉降槽。

由于含砷酸性废水中Ｆｅ２＋含量极少，单独采用石灰乳中和生成砷酸钙和亚砷酸钙沉淀，脱砷效果较差，含砷酸性废水不能达标排放。

将含铁盐较高的电解铜萃余液用作含砷废水除砷，在不增加设备和投资的情况下，控制废水的ｐＨ值在８.５－９、ｗ（Ｆｅ）／ｗ（Ａｓ）在１０以上的条件下，能确保废水的砷达到国家标准。

广西某有色冶炼厂主要冶炼锡、锌，污水源来自锌冶炼浸出工段排水。

主要是地面冲洗水、厂区生活废水和硫酸净化工段排水，主要成分为

、

、

、

、

、

等，一般废水主要是地面冲洗水、厂区生活废水及部分冷却水。

在厂污水处理站，含砷硫酸污水先用低ｐＨ值铁砷氧化共沉淀法除砷，然后再与锌冶炼污水汇集，进入絮凝、沉淀、压滤等处理工序。

污水处理站排出的水与一般废水经厂区下水道管网汇入废水集中处理池进行二段处理，经中和澄清后排出的少量清水打入生产区高位蓄水池返回流程使用。

该厂废水为强酸性废水，重金属含量高，在废水处理时，ｐＨ控制条件要求较为严格。

若采用硫化物沉淀法，

脱水后的中和渣主要成分是石膏和铁砷盐，含其它重金属碱式盐（Cu（OH）2,Zn（OH）2等），在目前阶段，回收其中的有用金属难度大，生产成本高。

为了不造成二次污染，必须对中和渣进行妥善处理。

通常采用永久渣场填埋。

两段中和加铁盐去除含砷污水处理工艺，处理效果的优劣与工艺装备及测控设施的先进可靠程度有关，关键设备及仪表采用目前国内外的先进产品，能为整个处理工艺的达标运行奠定了可靠的基础

石灰沉淀pH12钙砷摩尔比6沉降时间48反应温度25℃除砷效率可达99.05%