高有机物高砷含量的工业废水的处理方法技术

本发明专利技术涉及工业废水处理技术领域，具体涉及高有机物高砷含量的工业废水的处理方法。本发明专利技术的光伏半导体工业废水中COD≥1000mg/L，砷含量≥100mg/L。本发明专利技术提供的废水处理方法包括：将所述工业废水依次经氧化处理去除有机物、一级沉淀除砷、二级沉淀除砷和树脂柱处理；其中，树脂柱处理采用的树脂柱由下至上依次包括铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料和专用除砷树脂层。本发明专利技术采用两级沉淀除砷配合根据废水特点设计匹配的树脂柱的协同处理作用，各步骤能够更好地偶联配合，使得处理后的废水中砷含量≤0.01ppm，COD≤60mg/L。COD≤60mg/L。

【技术实现步骤摘要】
高有机物高砷含量的工业废水的处理方法


[0001]本专利技术涉及工业废水的处理
，具体涉及光伏半导体生产工艺中产生的高有机物高砷含量工业废水的处理方法。

技术介绍

[0002]砷化镓是制备太阳能电池必需的重要原料，因此在光伏半导体行业应用十分广泛，进而导致光伏半导体行业产生的废水中含有大量的含砷废水。砷及其化合物属于高毒性致癌物，如果进入人体容易富集至中毒死亡。目前，常用的含砷废水处理方法主要包括：化学沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离和微生物法等，利用现有技术中的除砷方法可以将一般废水中的砷含量降至0.5ppm，使得含砷废水符合国家排放标准。但是，由于含砷污染物不易降解，在环境中容易堆积，因此，各地区都会有砷总量的控制，并制定了严于国家标准的砷排放标准。根据各个地区砷总量的控制，地方标准中要求出水的砷含量远小于0.5ppm，结合在线检测的最低标准，得出出水要求的最低地方标准可达0.01ppm。然而，一般的砷处理方法很难使得高砷含量废水达到如此严格的地方排放标准。
[0003]除具有砷含量高的特点外，由于光伏半导体行业使用的化学品种类繁多，导致废水成分复杂，并不是单一的含砷废水或者含氟废水。光伏半导体工艺流程中往往会添加有机缓蚀剂，导致产生的废水同时具有高砷含量和高有机物含量，因此，在进行废水处理时，需要同时降低砷和有机物的含量，使两者同时满足地方排放标准。然而，光伏半导体行业废水中大量复杂的有机物会和铁离子反应产生铁的络合物，阻止了Fe(OH)3或者Fe(OH)2的形成，进而影响铁和砷反应生成砷酸铁沉淀；而且大量有机物的存在还会抑制三价砷氧化为五价砷，这些均会导致光伏半导体行业废水中砷的去除效率的降低。此外，由于砷含量过高不利于微生物的生长，高砷高有机物含量废水不能采用生化法去除有机物，一定程度上限制了有机物的去除效率。因此，亟需开发一种能够同时高效去除高有机物高砷含量的光伏半导体工业废水中的有机物和砷的方法，使得废水的有机物和砷含量同时满足严格的地方排放标准。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种高有机物高砷含量的光伏半导体工业废水的处理方法，使得处理后废水中砷含量≤0.01ppm，COD≤60ppm。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种高有机物高砷含量的光伏半导体工业废水的处理方法，包括：将所述工业废水依次经氧化处理去除有机物、一级沉淀除砷、二级沉淀除砷和树脂柱处理；其中，所述树脂柱处理采用的树脂柱由下至上依次包括铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料和专用除砷树脂层。
[0007]本专利技术所述的工业废水中有机物含量≥1000mg/L，砷含量≥100mg/L。本专利技术发现，在对上述光伏半导体工业废水的处理过程中，高含量、成分复杂的有机物即便经氧化处
理后也会制约砷的去除，导致进一步提高砷的去除效率较为困难。因此，本专利技术通过对大量光伏半导体工业废水的复杂成分进行研究分析，针对光伏半导体工业废水的特点设计了上述特定组成结构的树脂柱结构，在氧化去除有机物和两级沉淀法除砷后依次经过铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料和专用除砷树脂层进行残留有机物和砷的去除，能够很好地弥补氧化去除有机物和沉淀法去除砷的不足和残留处理，与氧化去除有机物和两级沉淀去除砷更好地协同配合有效提高有机物和砷的去除效率。
[0008]本专利技术中，所述铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料和专用除砷树脂层均可通过商业途径购买获得。
[0009]优选地，所述铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料、专用除砷树脂层的厚度依次为100～300mm，100～300mm，200～300mm，700-1000mm。填料树脂柱的各层采用上述厚度互相配合，能够更好地与氧化去除有机物和两级除砷处理配合，进一步提高有机物和砷的去除效率。
[0010]更优选地，所述铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料、专用除砷树脂层的厚度依次为100～150mm，100～150mm，200～250mm，700-800mm。
[0011]优选地，所述铁碳颗粒的粒径为3～5mm，铁砂滤料的粒径为2.0～3.0mm，海砂滤料的粒径为1.5～2.0mm，专用除砷树脂层的粒径为0.4～0.6mm。
[0012]优选地，所述一级沉淀除砷的沉淀剂为铁盐或亚铁盐，所述二级沉淀除砷的沉淀剂为钙盐。其中，一级沉淀除砷的沉淀剂更优选为铁盐。选择上述先铁盐沉淀除砷，后钙盐沉淀除砷的两级偶联沉淀方法，一级沉淀的铁盐能够和大部分砷形成砷酸铁沉淀，可以从水中显著去除砷及其化合物，配合二级沉淀的钙盐的易沉淀作用，能够显著提高砷的去除效率，同时有效减少了污泥产生，降低了处理成本和处理时间。
[0013]优选地，所述一级沉淀除砷中，添加铁盐至其在废水处理体系中的浓度为1mol/L～15mol/L。更优选为1～9mol/L。
[0014]进一步优选地，所述铁盐与所述钙盐的摩尔比为(0.3～4)：1。更优选为(0.8～4)：1。采用上述的铁盐和钙盐添加配比，能够使得两级沉淀更好地协同配合，提高砷的去除效率，同时降低沉淀污泥的产生量。
[0015]进一步优选地，所述二级沉淀除砷中，添加钙盐至其在废水处理体系中的浓度为1～30mol/L。更优选为1～15mol/L。
[0016]三价砷的毒性较高且不易形成沉淀，为更好地保证在沉淀反应时废水中的砷以更易沉淀的五价砷的形式存在，所述一级沉淀除砷前还包括将低价态砷氧化为高价态砷的步骤；所述氧化采用曝气处理或加入氧化剂氧化处理。
[0017]优选地，通过曝气处理将低价态砷氧化为高价态砷。采用曝气处理能够在保证充分氧化砷的同时，最小程度地降低氧化剂的添加对于后续砷处理步骤的影响。
[0018]进一步优选地，所述曝气处理采用的气体为选自空气、氧气、臭氧中的一种或多种。所述曝气处理过程中的通气量为气水体积比为3:1～5:1。
[0019]为使得砷的沉淀物更有效地絮凝沉降，便于分离去除，优选地，在所述一级沉淀除砷和二级沉淀除砷过程中，添加沉淀剂沉淀砷后，添加高分子絮凝剂进行絮凝处理。
[0020]优选地，所述高分子絮凝剂为选自无机高分子絮凝剂、聚丙烯酰胺中的一种或多种。所述高分子絮凝剂的添加量为至其在废水处理体系中的浓度为10～50mg/L。
[0021]进一步优选地，所述高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)。
[0022]上述一级沉淀除砷和二级沉淀除砷可分别在常规的除砷混凝沉淀池中进行。
[0023]上述一级沉淀除砷和二级沉淀除砷产生的污泥可通过沉淀池底部排出至污泥浓缩处理池。
[0024]优选地，所述树脂柱处理中，废水上清在树脂柱中的保留时间为15～60min。更优选为40～60min。树脂柱处理的保留时间可以根据对于废水中砷含量的要求进行调整，采用上述处理时间能够更好地保证树脂柱对于砷的吸附去除效率。
[0025]本专利技术中，所述树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高有机物高砷含量的工业废水的处理方法，其特征在于，包括：将所述工业废水依次经氧化处理去除有机物、一级沉淀除砷、二级沉淀除砷和树脂柱处理；其中，所述树脂柱处理采用的树脂柱由下至上依次包括铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料和专用除砷树脂层；所述工业废水中COD≥1000mg/L，砷含量≥100mg/L。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料、专用除砷树脂层的厚度依次为100～300mm，100～300mm，200～300mm，700-1000mm；优选地，所述铁碳颗粒的粒径为3～5mm，铁砂滤料的粒径为2.0～3.0mm，海砂滤料的粒径为1.5～2.0mm，专用除砷树脂层的粒径为0.4～0.6mm；更优选地，所述铁碳催化剂颗粒层、铁砂滤料、海砂滤料、专用除砷树脂层的厚度依次为100～150mm，100～150mm，200～250mm，700-800mm。3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述一级沉淀除砷的沉淀剂为铁盐或亚铁盐，所述二级沉淀除砷的沉淀剂为钙盐；优选地，所述一级沉淀除砷的沉淀剂为铁盐，所述二级沉淀除砷的沉淀剂为钙盐。4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述一级沉淀除砷中，添加铁盐至其在废水处理体系中的浓度为1mol/L～15mol/L；优选为1～9mol/L。5.根据权利要求1～4任一项所述的废水处理方法，其特征在于，所述一级沉淀除砷和二级沉淀除砷中，添加铁盐与钙盐的摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：周婕，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：