砷及含砷废水的治理方案介绍

第３６卷第１５期　２　０　１　０年５月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨｎ　ＣｒＵＲＥ　ＶｏＩ．３６Ｎｏ．１５　Ｍａｙ．２０１０　・１７１・　文章编号：１００９—６８２５［２０１０）１５—０１７１—０２　砷及含砷废水的治理方案介绍　邢月清　摘要：论述了砷及含砷废水的排放和造成的污染问题，并结合某工厂含砷废水的处理过程，从方案设计到运行效果作　了详细介绍，指出该处理方案对其他相关含砷废水的达标处理有一定的借鉴意义。　关键词：废水，砷污染，治理　中图分类号：Ｘ７０３　文献标识码：Ａ　表１废水中污染物成分及含量　１砷及砷污染　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（　ｓ３）、雄黄（Ａｓ２　）和砷黄铁矿（ＦｅＡｓＳ）。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。　含砷废水有酸性和碱性，当中一般也含有其他重金属离子。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。　ｌＩ　Ａｓ／ｒａｇ・Ｌ．１　ｌ　　＝　：：　ｌ　ＳＳ／ｒａｇ・Ｌ－１　ｌ　ｌ　ｐＨ值　二　Ｉ　Ｉ　由此我们看出，其中含有大量悬浮物、砷、酸碱等污染物，若不　经处理自然排放，将使环境水体酸化、抑制微生物生长、干扰水体　自净过程，最终导致水质恶化，对环境土壤带来不可恢复的破坏。　２．１．２废水处理要求　本废水处理工程的目标是达到并超过ＧＢ　８９７８—９６污水综合　排放标准的一级标准。据所在地环保部门要求，从项目污染物排　放总量控制要求推算出的排放浓度如２表所示。　表２排放浓度　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。当ｐＨ＝５．０时，溶液中砷主要以无机砷的形态存在；当　ｐＨ＝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２０世纪６０年代就已得到世人的关注。　随着含砷制品市场的日益扩大，含砷废水的排放和污染问题，必　ｌＩ　查指标　墼　【　ＳＳ／ｍｇ・Ｌ．１　Ｉ　砷／ｍｇ・Ｌ．１　Ｉ　ｐＨ值　ｌ　Ｉ　　Ｉ：　ｌ　＝！　Ｉ　２．２项目设计原则　１）贯彻执行国家环境保护，符合国家有关法律、法规、标　准、规范以及当地地方法规。　将影响到人们生活水平的提高，影响到人类生存环境的改善，所　以解决含砷废水的污染问题已迫在眉睫。　２）对项目全面规划，使工程建设与企业发展相协调，既保护　环境，又最大程度地发挥工程效益。　３）根据废水进出水要求，选用成熟可靠、高效节能、占地少、　经济实用的废水处理先进工艺及污泥处理先进技术，确保废水处　２某地玻璃基板加工厂含砷废水处理实例　２．１废水成分及处理要求　２．１．１　废水成分　理效果，减少工程投资及日常运行费用。　４）结合本工程实际情况，采用适合我国国情的自动化仪表、　本项目加工厂产品生产过程中会伴随废水排放，废水主要由　设备及监测仪器，提高自动化管理水平和供电安全程度，以减轻　改善劳动条件。　生产研磨和废气治理的冲洗废水两大部分构成，其实际排水量为　工人劳动程度，５）通过技术经济论证，优化设计方案和设备选型，力求技术　１５　ｍ３／ｈ（设计处理量为２０　ｍ３／１１），设计日处理量为４８０　ｍ３／ｄ，主　　要污染物为ｓｓ，Ａｓ及酸碱类物质等。废水中污染物成分及含量　可靠、经济合理。如表１所示。　２．３工艺设计　２００１（特刊）：３０—１３３．　轻金属，２００２（８）：８－１０．　实践证明，采取上述措施施工的４４台电解槽启动时没有一台出　正常。因此上述措施对于提高电解槽使用寿命是非常有效的。　参考文献：　现漏槽现象，在两年半时间内完好率达到１００％，而且各项指标都　［２］任必军．我国大型预焙槽寿命达到２５００天以上的研究［Ｊ］．　［３］　李育祥，祁文青．１８０　ｋＡ电解槽筑炉工艺改进实践［Ｎ］．中　国有色金属报，２００６．　［１］路忠胜．影响铝电解槽寿命的原因分析及建议［Ｊ］．轻金属，　Ｔｈｅ　ｌｉｎｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｉｎｇ　ｃｅｌｌ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ　ＳＵＮＧｕｏ－ｈｕａ　ＣＵＩＺｈｏｎｇ－ｈｕｉ　ＹＡＮＧＬｉｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔＯ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｄｒａｗｂａｃｋｓ　ｏｆ　ｄｍｔｍｌｙｚｉｎｇ　ｃｅｌｌ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ＷａＳ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｌｄ　ｅｔｏ　ｅｌｅｃｔｍｌｙｚｉｎｇ　ｃｅｌｌ　ｓｈｏｒｔ　ｌｉｆｅ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ．ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ｅｎｈａｎｃｅ　ｄｅｃｔｒｏｌｙｚｉｎｇ　ｃｅｌｌｌｉｎｉｎｇ　ｃｏｎ—　ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｌｏｎｇ　ｅｌｅｃｔｍｌｙｚｉｇ　ｃｅｌｎｌ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｉｇ　ｃｅｌｎｌ，ｌｉｎｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｇ，ｑｕａｌｉｎｔｙ，ｌｉｆｅ　收稿日期：２０１０一Ｏ１．２１　作者简介：邢月清（１９６９一），女，工程师，蚌埠投资集团有限公司，安徽蚌埠２３３０００　．１７２．　｛　年￥１５５月Ｎ　山　西建筑　２．３．１设计规模确定　水后的污泥干度为２５％～３０％。采用机械脱水法不仅脱水效果　而且还能相对减少系统药耗。鉴于本项目污水处理过程中所　按照工厂废水产量要求，确定本工程废水量约为１５　ｍ３／ｈ，即　好，疏水性好、污泥量较　３６０　ｍ３／ｄ，设计考虑２０％的富余量，按２０　ｍ３／１１设计，即４８０　ｍ３／ｄ。　产生的的污泥主要是无机污泥，具有比重大、２．３．２废水处理工艺的选择　大的特性，故我们采用自动拉板式厢式压滤机作为污泥脱水设　１）工艺选择原则。废水处理效果稳定可靠、工艺控制调节灵　备。该设备的特点是处理后的污泥含水率低、固液分离好、处理　需集中外运交危　活，适应水质波动，工程实施切实可行，运行维护管理方便，投资　能力大。本项目经过干化后的污泥由于含有砷。　及运行费用相对低廉，整体工艺协调优化；为了便于污泥的利用　废中心处置，或送人水泥生产厂家与水泥厂原料一起混合、固化，　和处置，将确保在废水处理达标排放的同时达到污泥性能基本稳　以达到无害化处理和资源化处置的目的。定；充分考虑本企业生产工艺的改进而导致水质的变化与装置的　５）工艺流程示意图见图１。　适应性；采用节能、低噪的设备；污泥处理尽量达到减量化、稳定　化和处理便利化。　６）工艺流程简述。生产废水通过厂区污水管道，汇集到调节　池均质均量后，经过提升泵进入一级反应系统，并视情况投加　ＯＨ／ＨＣ１和ＦｅＣ１３，曝气搅拌反应后，去除废水中大部分的　２）工艺选择分析。针对含砷类废水具有高毒性、高污染性质　Ｎａ并投加专用药剂搅拌反应后，　的特点，在实践过程中，目前主要有以下几种处理方式：石灰中和　并絮凝ＳＳ；出水进入二级反应系统，废水中的Ａｓ　法、石灰铁盐法、氧化法、硫化法、其他除砷方法。在上述除砷方　Ｓｓ生成较大的絮体进入斜管沉淀池进行沉淀处理，沉淀池出水进入中间池，由污水加压泵加压进　法中，最常用的是石灰法和石灰铁盐法两种，工程应用时常采用　已达到排放要求，上述两种方式的组合处理工艺，以取得更好的治理效果。　入多介质过滤器进一步去除污水中的Ｓｓ，出水进入清水池，经处　水质达到排放要　３）本项目治理工艺的确定。ａ．根据我们曾经采用的石灰法　理后废水中的　和ＳＳ等指标均已达排放标准，经脱水　加石灰铁盐法工艺完成的一硫酸生产企业排放废水治理效果来　求。沉淀池产生的污泥都通过污泥泵输送到污泥浓缩池，泥饼外运处置，污泥池上清液和脱水滤液回流到调　看，经过当地环境监测站现场监测，处理后的污水含砷浓度在　系统处理后，但出水对　０．０１２　ｍｇ／Ｌ～０．０１７　ｍｇ／Ｌ之间。ｂ．通过以上理论分析并结合我　节池。考虑到本项目进水ＳＳ较高而砷含量不是太高，故在一级反应系统中采用曝气方式混合，在二　们治理含砷类废水的实际经验，考虑到本项目对Ｓｓ排放指标要　Ｓｓ指标要求较高，　求较高，而工程的实际处理水量不大，故选用氢氧化钠取代石灰，　级反应系统中采用搅拌方式混合，以有效控制系统的ｓｓ指标。这样虽然增加了运行成本，但对于确保ＳＳ达标排放具有很好的　２．４项目投资　１）工程总投资约为１３０万元，其中，土建工程部分投资４８万元，　保证。ｅ．经综合分析评判后，我们主要采用氢氧化钠中和法＋铁　其他间接费用１０万元。　盐氧化法组合处理工艺。即借助加入Ｆｅ３　，并用氢氧化钠调到适　设备及安装工程部分投资７２万元，２）运行成本见表３。　当ｐＨ后，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。为了确保砷的去除率，反应池采取曝气　措施以利于将三价砷氧化成五价砷后进行去除。　名称　电费　ＮａＯＨ　ＦｅＣＩ３　ＩＩ：］Ｈ…一　表３运行成本　用量　１９．７１万度　２９．２ｔ　７．３　ｔ　０．９ｌ　ｔ　单价　０．５０　２　ｏｏ０　２　Ｏｏ０　２０　０ｏＯ　年费用／－）７元　９．８６　５．８４　１．４６　１．８２　单位成本　０．５６　０．３３　０．Ｏ８　０．１０　Ｆ　ａ３…Ｆ　…一　一　茜泵Ｉ　…一一手气　　ＩＰＡＭ　人工　３人　１５　００Ｏ　４．５　０．６０　日常维修　废水处理成本　Ｏ．７７　２０．８６　０．０４　１．５２　—二级反应系统ｌ　—］●　水力循环澄清系统｝……—ｒ　池　２．５工程效益分析　１）社会效益分析。该工程的建设对地区工业污染源治理起　申　达标排放　系　到了良好的影响作用，为其他污染企业树立了一个典范，具有良　好的社会效益，为企业的生存和发展奠定了良好的基础。保证企　业的正常生产和经营，提高企业的综合效益，促进企业的可持续　发展。　２）环境效益分析。本工程的建成，经粗算每年少向工厂河流　排放污染物：Ａｓ：０．１７５　ｔ；ＳＳ：８７．６　ｔ。　图１工艺流程图　４）污泥处理工艺。污泥是一种固体颗粒悬浮在液体中的悬　参考文献：　杨云龙．新型吸附剂对处理焦化废水生化出水初探　浊液，把污泥中悬浮颗粒与废水分离称作污泥脱水。脱水方式有　［１］吴哲坤，重力脱水法，其脱水后污泥干度为２％～４％；有机械脱水法，其脱　［Ｊ］．山西建筑，２００９，３５（８）：１９２—１９３．　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｓｅｎｉｃ　ａｒｓｅｎｉｃａｌ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｉｎｇ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ＸＩＮＧ　Ｙｕｅ－ｑｉｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｒｓｅｎｉｃ　ａｎｄ　ａｒｓｅｎｉｃａｌ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ａｎｄ　ｌｅａｄｉｎｇ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ａ　ｓｐｅｃｉｉｆｃ　ｐｌａｎｔ　ａｒｓｅｎｉ—　ａｌｅ　ｗａｓｔｅｒｗａｔｅｒｔｒｅａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｔＷ＆ＳｄｅｔａｉｌｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｐｌａｎｎｉｎｇｄｅｓｉｇｎｔＯ　ｒｕｎｎｉｇ　ｎｅｆｆｅｃｔ．Ｉｔｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｔｒｅａｔｉｎｇｐｌａｎｎｉｎｇｈａｄ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｄｒａｗｉｇ　ｎｍｅａｎｉｎｇ　ｔｏ　ｏｔｈｅｒ　ｒｅｌａｔｄ　ａｒｓｅｎｉｅｃ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｒｅａｃｈ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ，ａｒｓｅｎｉｃａｌ　ｐｏｉｌｕｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ