含砷废水的治理

含砷废水的治理

1 砷污染的来源 2 含砷废水造成的危害

目

录

3 含砷废水的治理方法
4 含砷废水治理的发展趋势

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砷污染的来源
砷污染的主要来源为： （1）砷化矿的开采和冶炼。特别是在我国流传广泛的土法炼砷，常造 成 砷对环境的持续污染； （2）在某些有色金属的开发和冶炼中，常常有或多或少的砷化物排出， 污染周围环境； （3）砷化物的广泛利用，如含砷农药的生产和使用，又如作为玻璃、 木材、制革、纺织、化工、陶器、颜料、化肥等工业的原材料，均增加 了环境中的砷污染量； （4）煤的燃烧，可致不同程度的砷污染。另外硫酸制备、化工、染料 及化学制药、纺织、玻璃、制革等部门的工业废水、废气都含有砷。

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含砷废水造成的危害
砷有剧毒，少量的砷就会对人体造成很大的伤害，目前很多文献中 都已经证明这一问题，砷会对人体健康造成危害，例如：砷会损害人的 皮肤，神经和心血管系统也会造成皮肤、膀胱、肾和肺的癌症，所以砷 污染已经成为了全球性的问题。另外，在很多文献中有对于砷所造成的 事故的调查，1983年10月初,江苏省吴江县某乡冶炼厂发生了一起因含 砷工业废水污染饮用水井而招致的急性砷中毒事件。其原因是发生经过 某乡冶炼厂与紧邻的拉丝绳厂共用一口水井。2006年9月8日,湖南省岳 阳县发生了一起导致8万人停水的饮水砷污染事件,造成直接经济损失 130万元,对居民的生活造成了严重的影响,并在一定范围内影响了社会 稳定。2007年年底,贵州省独山县瑞丰矿业有限公司未经许可,擅自将 1900t含砷废水直接排入都柳江,17人出现不同程度的砷中毒,造成该县 都柳江境内65 km河段的水体受到污染,使沿河约2万人生活用水困难。 由砷污染引起的事故还有很多，砷污染不仅造成了巨大的经济损失，而 且危害人体健康，造成严重的环境污染。

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含砷废水的治理方法
◆化学法

◆物理法 ◆生物法

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化学法
●石灰法 ●石灰-铁盐法 ●硫化物沉淀法

●软锰矿法

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1.石灰法 原理：在含砷的废水中投入石灰乳，使之 与砷酸根或亚砷酸根反应，生成难溶的砷酸 钙或亚砷酸钙沉淀，沉淀过滤即可去除废水 中的砷。 3? 2?
3Ca ? 2 AsO3 ? Ca3 ( AsO3 ) 2 ?
3?

3Ca 2? ? 2 AsO4 ? Ca3 ( AsO4 ) 2 ?

应用：石灰法一般用于含砷量较高的酸性 废水。

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优点：石灰法能以较低的价格，获得与其他 化学沉淀法相同或更好的处理效果，对砷酸 盐和亚砷酸盐去除都有效。 弊端：石灰法沉渣量大，对三价砷的处理效 果略差；普通石灰法直接处理后的出水中， 砷含量往往难以达到排放

标准，必须采用中 和渣回流的方式作进一步的处理。

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2.石灰—铁盐法 原理：利用砷酸盐和亚砷酸盐能与铁铝等 金属离子形成稳定络合物，并易被铁、铝等 金属离子的氢氧化物吸附共沉淀的特性除砷。
2 FeCl3 ? 3Ca (OH ) 2 ? 2 Fe(OH ) 3 ? 3CaCl2
3AsO4 ? Fe(OH ) 3 ? FeAsO4 ? ?3OH ? 3AsO3 ? Fe(OH ) 3 ? FeAsO3 ? ?3OH ?

应用：石灰—铁盐法通常适用于含砷量较 低、近中性或弱碱性的废水中的废水处理中。

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优点：石灰—铁盐法除砷效果好，工艺流程 简单，设备少，操作方便。

弊端:砷渣的过滤比较困难。

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3.硫化物沉淀法

原理:在含砷的废水中加入硫化剂，使砷变 成难溶的硫化物，沉降分离，将砷从废水中 除去。

2 As ? 3S ? As2 S3 ?

3?

2?

应用：加入的硫化剂一般为硫化钠，为加 速硫化砷的沉降分离，可以辅以少量高分子 絮凝剂；由于在酸性条件下处理会产生硫化 氢气体，需要用碱液吸收。
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优缺点：硫化法净化效果好，可使废水中砷 的含量降至0.05mg?L,但硫化物的沉淀需要在 酸性条件下进行，否则沉淀物难以过滤。上 清液中存在过剩的硫离子，在排放前需要作 进一步的处理以免二次污染。

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4.软锰矿法

原理：利用软锰矿粉（天然二氧化锰）使 三价砷氧化成五价砷，然后投加石灰乳，形 成砷酸锰沉淀。
H 2 SO4 ? MnO2 ? H 3 AsO3 ? H 3 AsO4 ? MnSO4 ? H 2O 3H 2 SO4 ? 3MnSO4 ? 6Ca (OH ) 2 ? 6CaSO4 ? ?3Mn(OH ) 2 ? 6 H 2O 3Mn(OH ) 2 ? 2 H 3 AsO4 ? Mn3 ( AsO4 ) 2 ? ?6 H 2O

应用：提高废水温度及曝气量，有利于将 三价砷氧化为五价砷。
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物理法
●吸附法 ●萃取法 ●离子交换法 ●膜分离技术

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吸附法
●吸附法除砷是利用吸附剂从废水中捕集 砷，然后再用少量的酸、碱或盐溶液从含 砷饱和的吸附剂中把砷洗脱出来，同时使 吸附剂获得再生。

●关键技术是吸附剂的选择，主要有活性 炭、硅藻土、二氧化硅、活性氧化铝、天 然高分子及离子交换树脂。

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萃取法
●溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法 ●优点：由于液液接触，可连续操作，分离 效果较好。 ●缺点：萃取过程中的流失和再生过程中能 源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应 用受到很大的限制。

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离子交换法
?离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水 中有害物质的方法。

?离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动 的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交 换来实现的。
?离子交换剂有离子交换树脂、沸石等。

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?离子交换法

优点：是一种重要的电镀废水治理方法，处 理容量大，出

水水质好，可回收重金属资源。
缺点：离子交换剂易氧化失效，再生频繁， 操作费用高。

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膜分离技术
●膜分离技术是利用膜的选择透过性，根据 污染物质粒径与水分子不同借助较高的外压 达到分离污 染物的目的。 ●根据膜孔径的大小，可分为微滤膜、超滤 膜、纳滤膜、反渗透膜。

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生物法
◆生物法,主要是指在砷污染的土壤或水体中种植 能吸收砷的植物, 以达到吸收砷的目的。

◆生物技术是比较环保的方法，相较于前两种，生 物法产生的二次污染较小，因此近年来对生物技术 研究较多。
◆生物技术无污染，成本低，较之化学法和物理法， 是更好的一种除砷的方法，但是，这一技术发展并 不成熟，因此，使用受到一定的限制。

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?生物法的分类
●活性污泥法

●生物吸附法
●生物絮凝法

●植物修复法

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含砷废水处理的发展趋势及展望
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一、生物法将成为主导方法
虽然化学法、物理法、生物法都可以治理和回 收废水中的砷金属，但生物法处理含砷废水成本 低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态 环境的改善。 另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用， 可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。 因此生物法具有更加广阔的发展前景。
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二、几种技术集成起来处理含砷废水
当前的各种含砷废水处理方法都有其优缺点， 在实际应用中根据含砷废水的特点往往需要把一 种或多种方法综合运用，再使用其它物理或化学 方法，才可以达到良好的除砷效果。因此为满足 日益严格的环保要求，实现废水回用和砷金属回 收,可将几种技术集成起来处理含砷金属废水， 同时发挥各种技术的长处。

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总结
总之，在含砷废水处理技术中，生物处理 技术具有较好的效果，且没有二次污染，需 要的条件不苛刻，经济投入也较小，得到大 家的一致认可，在各方面都有着广泛的应用。 我们应该充分利用自然界中的微生物与植物 的协同净化作用，并辅之以物理或化学方法， 寻找净化含砷废水的有效途径。

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