公布日：2022.01.07
申請日：2021.11.04
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)酸性廢水污染治理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種酸性廢水中砷的去除和回收方法。該方法在含砷酸性廢水中加入甲酸(鹽)并照射紫外光，使砷被還原為砷單質(zhì)，并得到砷單質(zhì)的沉淀物；所述酸性廢水中，H+的濃度大于10 ‑3mol/L。本發(fā)明涉及的酸性廢水中砷的高級還原去除和資源化回收方法，具有操作簡單、砷去除率高、砷產(chǎn)品純度高等優(yōu)點。在合適的甲酸(鹽)/砷配比下，砷的去除率可達99.9％以上；獲得的單質(zhì)砷沉淀純度可達99.5％以上，達到了單質(zhì)砷商業(yè)產(chǎn)品純度要求。實現(xiàn)了酸性廢水中砷的高效去除和資源化回收。
權(quán)利要求書
1.一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，該方法在含砷酸性廢水中加入甲酸或甲酸鹽試劑并照射紫外光，分離得到砷單質(zhì)沉淀物；所述酸性廢水中，H+的濃度大于10-3mol/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述砷的形態(tài)為砷酸根、亞砷酸根或砷酸根與亞砷酸根的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，甲酸或甲酸鹽與砷的摩爾比為(10～1000)：1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述甲酸鹽試劑為含有甲酸鹽的固體或溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述紫外光的有效波長為190～350nm；所述紫外光為單波長、多波長或連續(xù)波長的紫外光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述紫外光的光照強度為1mM/cm2-10000mM/cm2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述紫外光的照射時間為10～400min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任意一項所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，包括以下步驟：S1)、檢測待處理的酸性廢水中砷的濃度；S2)、根據(jù)步驟S1得到的砷濃度計算所述甲酸或所述甲酸鹽試劑的用量；S3)、根據(jù)步驟S2得到的用量，向所述待處理的酸性廢水中添加所述甲酸或所述甲酸鹽試劑并混合，混合后暴露于紫外光下；S4)、將經(jīng)過步驟S3處理的酸性廢水進行固液分離，得到砷單質(zhì)沉淀物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述步驟S3中，混合的方式包括震蕩或攪拌。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，其特征在于，所述步驟S4中的固液分離方法為砂濾、壓濾、膜濾和離心分離中的一種或多種的組合。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種酸性廢水中砷的去除和回收方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明提供一種酸性廢水中砷的去除和回收方法，該方法在含砷酸性廢水中加入甲酸或甲酸鹽試劑并照射紫外光，使砷還原為砷單質(zhì)，并得到砷單質(zhì)的沉淀物；所述酸性廢水中，H+的濃度大于10 3mol/L。
本發(fā)明的酸性廢水中砷的去除和回收方法，在紫外光照射下，甲酸分解產(chǎn)生•H自由基，采用•H自由基對酸性廢水中的砷進行還原，使砷生成砷單質(zhì)的沉淀物，并獲得高純單質(zhì)砷產(chǎn)品，純度大于 99.5％，實現(xiàn)了砷的高效去除和資源化回收。其中，酸性廢水中的H+濃度需大于10 3mol/L，使甲酸以HCOOH形式存在，砷以砷酸(H3AsO4)或亞砷酸(H3AsO3)形式存在，以保證•H自由基的生成效率和對砷的還原效果。
進一步，所述的形態(tài)為砷酸根、亞砷酸根或砷酸根與亞砷酸根的混合。
進一步，甲酸或甲酸鹽試劑與砷的摩爾比為(10～1000)：1。
進一步，所述甲酸鹽試劑為含有甲酸鹽的固體或溶液。
進一步，所述紫外光的有效波長為190～350nm；所述紫外光為單波長、多波長或連續(xù)波長的紫外光。
進一步，所述紫外光的光照強度為1mM/cm2-10000mM/cm2。
進一步，所述紫外光的照射時間為10～400min。
進一步，包括以下步驟：
S1)、檢測待處理的酸性廢水中砷的濃度；
S2)、根據(jù)步驟S1得到的砷濃度計算所述甲酸或所述甲酸鹽試劑的用量；
S3)、根據(jù)步驟S2得到的用量，向所述待處理的酸性廢水中添加所述甲酸或所述甲酸鹽試劑并混合，混合后暴露于紫外光下，使酸性廢水中的砷被還原，并得到砷單質(zhì)的沉淀物；
S4)、將經(jīng)過步驟S3處理的酸性廢水進行固液分離，使所述沉淀物被回收。
進一步，所述步驟S3中，混合方式包括震蕩和攪拌。
進一步，所述步驟S4中的固液分離方法為砂濾、壓濾、膜濾和離心分離中的一種或多種的組合。
本發(fā)明的有益效果是：
1)、本發(fā)明的酸性廢水中砷的去除和回收方法，可將酸性廢水中 99.9％以上的砷去除，并獲得高純單質(zhì)砷產(chǎn)品(> 99.5wt％)，實現(xiàn)了砷的高效去除和資源化回收。
2)本發(fā)明的酸性廢水中砷的去除和回收方法，能夠?qū)⑸樗岷蛠喩樗徇�原為單質(zhì)砷沉淀，有利于酸性廢水達標排放或廢酸的回用。
3)本發(fā)明的酸性廢水中砷的去除和回收方法，具有操作簡單和安全環(huán)保的特點。
（發(fā)明人：彭先佳;孔令昊;胡星云）
