污水处理技术篇：高浓度无机砷废水处理技术

含砷物质是一种类重金属物质，其排放有着严格要求。浙江荣耀化工有限公司洛克杀胂生产过程中会产生大量的含砷污水，废水中不仅含有无机砷，还含有更难处理的高浓度有机胂。总砷质量浓度一般在3000~6000mg/L，其中有机胂占70%以上。有机胂的成分主要为3-硝基-4-羟基苯胂酸(洛克沙胂)、4-氨基苯胂酸(阿散酸)等，无机砷主要为砷酸。该废水的pH一般在2~2.5，COD一般在3000~6000mg/L，废水中除含有机胂、无机砷外，还含有邻硝基苯胺、邻硝基苯酚及反应产生的有机杂质等，且氨氮含量很高，因此生化处理比较困难。

国内对处理含高浓度无机砷废水的方法报导较多，其中比较可行、有效的方法是FeCl3-CaO混凝沉淀法，其在一定的铁砷比下可使废水中砷的去除率达到很高的水平。文献报导了一种处理有机胂废水的方法，即在废水总砷质量浓度<800mg/L(有机胂浓度更低)、COD<1700mg/L的情况下，经过Fenton氧化法处理后总砷质量浓度可降至0.5mg/L以下，COD可降至150mg/L以下，出水水质可达到国家二级排放标准。但是该法对COD>3000mg/L的废水很难一次处理达标。目前国内还没有针对高浓度有机胂、高COD废水处理的相关报道。

考虑到洛克杀胂废水总COD中很大一部分是由有机胂酸带来的，而有机胂酸与砷酸一样也可以与Fe3+结合形成不溶于水的絮状沉淀，将此沉淀分离后，废水的COD将相应地去除很大一部分;同时絮状沉淀物还会吸附掉部分COD，因此可以采用两步法处理该废水，即(1)用FeCl3-CaO混凝沉淀法将总砷降至一定的程度，COD也会相应地降低。(2)经Fenton氧化法处理，使处理后废水达标排放。

笔者对两步法处理洛克杀胂废水进行了详细研究，分别考察了Fe3+用量、H2O2用量、处理时间等因素对处理效果的影响。

1实验部分

1.1实验材料

仪器：BSA3202S精密电子天平，北京赛多利斯天平有限公司;恒速搅拌器;pH计，上海精密仪器有限公司;DZF-6020恒温真空干燥箱，上海精宏实验设备有限公司。

试剂：FeCl3˙6H2O、30%H2O2、FeSO4˙7H2O、CaO，上述试剂均为分析纯;聚丙烯酰胺(PAM)，工业品。

实验用水：浙江荣耀化工有限公司洛克杀胂生产过程中产生的含砷污水。其水质为：总砷4800mg/L，COD4550mg/L，pH2.1。

1.2实验方法

1.2.1一次处理

取一定量废水至烧瓶中，加入一定量FeCl3˙6H2O，搅拌溶解。逐渐加CaO调pH至8~8.5，然后继续搅拌2h。加入PAM0.02mg/L，搅拌5min后静置分层。于清液层中取样检测，直到COD降至1700mg/L以下。

1.2.2二次处理

取一定量COD已降至1700mg/L以下的一次处理液至烧瓶中，加入一定量的FeSO4˙7H2O，搅拌溶解后调节pH，然后滴加30%H2O2，约30min加完。继续搅拌2.5h。加CaO调节pH至8~8.5，再搅拌2h后静置分层。于上层清液中取样检测。

1.3检测方法

有机砷采用waters1525液相色谱仪进行测定。色谱条件：C18柱，流动相流速为1mL/min，进样量为0.2μL，流动相采用体积比为7∶3∶0.6的水、甲醇、磷酸混合液。无机砷采用化学滴定的方法(Q/HRY02—1998)测定。

2结果与讨论

2.1FeCl3˙6H2O投加量对一次处理效果的影响

在其他条件不变的条件下，考察FeCl3˙6H2O投加量(以质量分数计，下同)对一次处理效果的影响，结果见表1。

由表1可知，当FeCl3˙6H2O投加量从1.7%增加至2.1%时，废水含砷量和COD均有明显下降;继续增加FeCl3˙6H2O投加量，废水含砷量和COD的下降已不明显。因此选择FeCl3˙6H2O投加量为2.1%。