砷的处理办法

砷的处理办法

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pＨ值为8.8－10.6，m（Fe）/ｍ(As)不小于5时，处理后的废水中As的质量浓度小于１mg/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＜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。用明矾时, 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125～155℃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＜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＜250mV，再用碳酸钠或消石灰中和，