冶炼含砷污酸与酸性含砷废水处理试验及应用研究

重有色金属冶炼行业含砷废水常用处理技术概述摘要：含砷废水的无害化处理已成为全球关注的焦点。

冶金和化工工业排放的废水中经常含有有毒的重金属元素砷。

如果废水未经处理直接排放，会对环境造成严重破坏。

本文对不同浓度含砷废水的不同处理工艺以及常用的处理技术进行了比较和总结。

在此基础上，对脱砷工艺的未来发展进行了展望。

关键词：有色金属冶炼；含砷废水处理；环保工程引言：由于冶金、化学等产业的迅速发展以及矿石开采的深入研究，冶炼后的含砷废水的处理技术也在不断发展。

排放污水中的砷化物大部分来源于矿井开拓、化石燃料燃烧、金属熔炼、含砷化学药剂的生产等。

而砷及其各种含砷物质也都是高毒的原生质体。

世界上很多发达国家都遭受其污染带来的巨大危害。

随意排放含砷废水将对人体健康和自然环境产生严重危害。

砷会抑制细胞的正常新陈代谢，导致细胞死亡。

慢性砷中毒，会引起肌肤角质化，甚至致癌。

所以，减少含砷污水的排放对于维护饮用水环境、确保饮用水安全以及保护自然环境有着重大作用。

一、高砷废水处理工艺高砷工业废水，主要指冶炼黄铜等金属时生成的含砷废酸。

废酸主要来源于工厂循环冷却水、高酸性的重金属工业废水以及生活废水。

其产量大，成分复杂。

此外，由于高浓度砷的工业废水中存在着砷、铜、铅、锌、镉、铋等危害的金属离子。

所以，就必须对它们逐一进行处理，达标排放标准。

对于高浓度的含砷工业废水，化学沉淀是降低废水中砷浓度的主要方法，可以通过产生大量固体砷物质。

废水处理工艺对国内有色金属企业的冶炼废水的除砷处理，并进行废水排放标准的制定以及自然水循环使用，为环保事业作出巨大贡献。

本节重点阐述了几种高砷废水处理的工艺方法。

1.石灰-铁盐法除砷石灰-铁盐法主要是通过砷酸盐和亚砷酸盐，使不溶于水中的钙离子产生固定沉积。

而三价铁盐分解时产生了吸附沉积的特性，来脱去水中的砷。

因此石灰石-铁盐法既简单，又方便。

也是现代冶金行业最常用的中砷废酸处置方式。

专家们还对脱砷作用和脱砷原理等开展了大量的实验研究。

M 冶金冶炼 etallurgical smelting
探究有色金属冶炼生产中含砷废水和废渣的治理
钟勇
（长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 ４１００００）
摘 要 ：随着社会经济的高速发展，社会已经全面进入到了新时代之中，这也使得各个社会行业得到了较为完善的发
展优化，而在有色金属的冶炼生产过程中，其很容易产生相应的含砷废水以及废渣，影响到周边环境。因此，文章首先
收稿日期 ：２０２１－０５ 作者简介 ：钟勇，男，生于 １９８３ 年，汉族，湖南人，硕士研究生，工程师， 研究方向 ：有色金属冶炼研究及设计。
数千毫克，大幅度超过了国家的基本排放标准。并且这种废 水还有着较高的腐蚀性，会对建筑物以及管道产生严重的腐 蚀。如果将大量的含砷废水排放到水体当中，水体的 pH 值 就必然会产生变化，在抑制各类微生物生长的同时，对自然 的缓冲作用产生破坏，使得水质不断恶化，土壤也会酸化， 其对于渔业所产生影响则更加巨大，一旦水体的 pH 值在 5.5 左右时，部分鱼类就很难在其中生存。砷元素以及含砷化合 物，对 于 水 源 来 说 具 有 较 大 的 影 响，站 在 人 体 的 角 度 上 来 看，砷会损害人体的肝脏以及肾脏等部位，对神经也会产生 一定程度的影响，需要注意的是，砷如果在生物体内，就可 以在不同的价态之间不断进行转化，无机砷更是可以在生物 体内产生甲基化作用，进一出生成出毒性更大的三甲基砷。 另外，砷还具备着累积性中毒的特征，人体的砷中毒剂量为 0.01g~0.052g 左右，致死量则在 0.06g~0.2g 之间，砷的毒 性通常情况下很难被察觉，其不仅不会改变水的透明度以及 颜色，也不会对水的气味产生影响 [1]。
Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｏｃｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ， ｔｈｅ ｓｏｃｉｅｔｙ ｈａｓ ｅｎｔｅｒｅｄ ａ ｎｅｗ ｅｒａ， ｗｈｉｃｈ ａｌｓｏ ｍａｋｅｓ ｖａｒｉｏｕｓ ｓｏｃｉａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｍｏｒｅ ｐｅｒｆｅｃｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ， ｉｔ ｉｓ ｅａｓｙ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｒｓｅｎｉｃ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｌａｇ， ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｈａｒｍ ｏｆ ａｒｓｅｎｉｃ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｌａｇ ｉｎ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｃｌａｒｉｆｉｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ； Ｓｅｃｏｎｄｌｙ， ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ａｒｓｅｎｉｃ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｗａｓｔｅ ｒｅｓｉｄｕｅ ｗａｓ ｄｅｅｐｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ； Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ， ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ａｒｓｅｎｉｃ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｌａｇ ｉｎ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Keywords: ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ； Ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ； Ａｒｓｅｎｉｃ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｗａｓｔｅ ｒｅｓｉｄｕｅ； Ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ

２／／，【’）
图５石灰一段中和沉淀Ｘ射线衍射图
当石灰用量为９ ｇ时，沉淀略带黄色，说明石膏纯 度降低。考虑石膏的纯度和为了减少砷的损失，一段 中和适宜的氧化钙用量为８ ｇ，即每升废水石灰用量为
１６ ｇ。
．石灰一段中和，氢氧化钠二段中和至废水ｐＨ值 为６．０，砷总损失率为７．１％。实验结果表明，采用 ＣａＯ和ＮａＯＨ二段中和，砷损失较小。单独使用氢氧 化钠、氧化钙，或ＣａＯ和ＮａＯＨ二段中和调节废水ｐＨ 为６，其除杂效果比较如表２所示。
含砷酸性废水
图２氧化钙、氢氧化钠调节ｐＨ值对废水中砷损失率的影响
由图２可知，砷的损失率随着中和废水ｐＨ的增 加而增加，而且石灰调节废水ｐＨ值砷的损失率高于 氢氧化钠的损失率。当废水ｐＨ值为６时，氢氧化钠 中和砷损失率１１．０％，氧化钙中和砷损失率达到 ２７．５％。这是由于氧化钙与废水中砷反应生成亚砷酸 钙和砷酸钙沉淀所致。为了除去溶液中的杂质同时保 留砷，实验确定调节废水ｐＨ值为６．０比较适宜。
８：１．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｒｓｅｎｉｃ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ；ａｒｓｅｎｉｔｅ ｃｏｐｐｅｒ；ｆｌｏｃｅｕｌａｔｉｏｎ
洗涤铜冶炼烟气产生的酸性废水中含有大量的 砷，并含有其他金属离子如铜、铁、锌、铅等，不经处理 将会造成环境污染。砷是一种剧毒物质，美国疾病控 制中心（ＣＤＣ）和国际癌症研究机构（ＬＡＲＣ）已经将砷 确定为第一类致癌物质…。冶炼厂多采用石灰一铁盐 法和硫化法处理含砷废水，石灰一铁盐法口“１处理不能 回收有价金属，产生大量含砷废渣需安全填埋，且存在 二次污染的隐患。硫化法∞。１是回收和处理含砷废水 的一种有效方法，但需要采用硫酸铜置换法进一步处 理硫化砷渣，其成本相当高、工艺复杂、设备要求高。 研究高效经济的处理和回收含砷废水技术具有重大的 社会、经济和环境意义。为此，本文研究了一种洗涤冶

《含砷废水处理研究进展_含砷废水》摘要：本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述，找出其存在的问题，详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展，旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据，1化学法处理含砷废水处理含砷废水，目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等，适用于高浓度含砷废水，生成的污泥易造成二次污染，2物化法处理含砷废水物化法一般都是采用离子交换、吸附、萃取、反渗透等方法除去废液中的砷摘要：含砷废水的传统处理方法，如物理法和化学法的不足之处在于费用高，二次污染大，工程化程度小。

微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展，研究成果已投入工程应用。

本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。

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[1]。

据1995年中国环境状况公报报道，95年砷排放量达到1084吨，比94年增长4.4%，1996年中国环境状况公报报道，96年砷排放量达到1132吨，比95年增长4.2%。

含砷废水有酸性和碱性，当中一般也含有其它重金属离子。

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[2]。

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。

pH为5.0时，溶液中砷主要以无机砷的形态存在，当pH为6.5时，有机砷为其主要存在形态[3]。

但由于含砷废水的来源并不单一，其成分也是复杂多变的。

含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。

如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题，而且经济效益显著，节约资源。

目前，比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。

本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述，找出其存在的问题，详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展，旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。