砷的处理方法

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

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，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pH≤3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，这样才能取得最好的效果。这样所得的沉淀溶解度最小, 如能加热，并将pH调整至11～13则效果更好[56][57]。如果对出水要求较高，如要求砷的浓度在～0.5mg/L，则可以考虑再加入磷酸盐，以提高砷的去除效果[58],去除率可以达到99%[59]。砷可以用碱土金属性离子进行沉淀去除，包括钙，镁及钡等。三价砷和五价砷与氢氧化钙作用，在碱性条件下可以生成Ca(AsO2)2.Ca(OH)2 及Ca3(AsO4)2.Ca(OH)2，可以用二阶段进行反应，第一阶段砷的浓度可以降至＜10mg/L，而在第二阶段砷的浓度可以减至＜0.5mg/L，而第二阶段的污泥回流至第一阶段。所得的沉淀如能在＞700℃加热灼烧，可以使沉淀稳定，砷不易渗出[60]。如结合其它方法，可以使出水中的砷含量降至＜0.3mg/L[61]。也可以用电石糊，如一含490mgAs/L的废水，先用次氯酸钠溶液进行氧化，再用电石糊将pH调至≥9.5，经过滤后，滤液中的砷含量可以降至6.4mg/L[62]。如用硫酸镁作为沉淀剂，pH应控制在8.5左右[63]。可在用氯化镁时，加入石灰，使pH调整