一种有机磷农药废水硫化钠除砷的处理系统的制作方法

1.本发明涉及废水处理领域，具体是一种有机磷农药废水硫化钠除砷的处理系统。


背景技术：

2.在环境化学污染物中，砷是最常见、危害居民健康最严重的污染物之一，特别是随着现代工农业生产的发展，砷对环境的污染日趋严重。砷化物常被加在除草剂、杀鼠药等，含砷的废水会污染土壤，在土壤中累积并进入农作物种。砷对水体和土壤形成污染，都将最终通过食物链或地面水、地下水进入人体危害人类健康，近几年由此引起人畜砷中毒的事件也时有发生。
3.为可持续发展及人类的健康考虑，全世界也开始更多对该环境问题给予关注，如何研究开发一种简单有效成本低的含砷废水处理技术，具有重大的社会、经济和环境意义。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明目的在于提供一种有机磷农药废水硫化钠除砷的处理系统，能够简单有效且低成本的处理农药废水中的砷。
5.技术方案：一种有机磷农药废水硫化钠除砷的处理系统，包括反应工段、陈化沉淀工段和中和工段；
6.所述反应工段：将含砷有机磷农药废水通过管道输入反应池内，向反应池内输入硫离子，使反应池内砷离子和硫离子的摩尔比为1:1.5～3，将反应池内液体的酸碱度调节至ph为1～5，室温下反应0.5～4小时；
7.所述陈化沉淀工段：将所述反应工段处理过的含砷有机磷农药废水通过管道输入陈化沉淀池内，沉淀2～6小时后，将下层沉淀的化学污泥进行后续处理；
8.所述中和工段：将所述陈化沉淀工段的产生的上层液体输入中和池内，调节ph为6～9，即可得到除砷后的有机磷农药废水。
9.进一步的，所述反应工段：将含砷有机磷农药废水通过管道输入反应池内，向反应池内输入硫离子，使反应池内砷离子和硫离子的摩尔比为1:1.5～2.25，将反应池内液体的酸碱度调节至ph为2～4，室温下反应0.5～2小时。
10.进一步的，所述反应工段，使所述反应池内砷离子和硫离子的摩尔比为1:1.5，ph为2，室温下反应时间为0.5小时。
11.进一步的，陈化沉淀工段产生的化学污泥通过脱水机脱水后做危废处理。
12.进一步的，所述反应工段的硫离子来源于九水硫化钠溶液。
13.进一步的，所述九水硫化钠溶液中的硫离子浓度为5～20mg/l。
14.进一步的，将反应池内液体的酸碱度用盐酸溶液调节至ph为1～5。
15.进一步的，将反应池内液体的酸碱度用30％盐酸溶液调节至ph为1～5。
16.进一步的，将反应池内液体的酸碱度用烧碱溶液调节至ph为6～9。
17.进一步的，将反应池内液体的酸碱度用20％烧碱溶液调节至ph为6
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9。
18.有益效果：本发明的处理系统设备简单，可以高效、低成本地去除有机磷农药废水中砷，最高可去除99.4％的砷。
附图说明
19.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
20.下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于实施例。
21.一种有机磷农药废水硫化钠除砷的处理系统，包括反应工段、陈化沉淀工段和中和工段；
22.所述反应工段：将含砷有机磷农药废水通过管道输入反应池内，向反应池内输入硫离子，使反应池内砷离子和硫离子的摩尔比为1:1.5～3，将反应池内液体的酸碱度调节至ph为1～5，室温下反应0.5～4小时；
23.所述陈化沉淀工段：将所述反应工段处理过的含砷有机磷农药废水通过管道输入陈化沉淀池内，沉淀2～6小时后，将下层沉淀的化学污泥进行后续处理；
24.所述中和工段：将所述陈化沉淀工段的产生的上层液体输入中和池内，调节ph为6～9，即可得到除砷后的有机磷农药废水。
25.一般含砷有机磷农药废水各物质的含量为中：cod～13000
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17000mg/l，氨氮～600
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1200mg/l，总磷～2400
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2800mg/l，无机磷～150
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200mg/l，ph～8.0
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10.5，tds～4％
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6％，砷～12
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20ppm。以下实施例中，有机磷农药废水中砷为15.55ppm，硫离子来源于九水合硫化钠；
26.实施例1a：
27.向500毫升有机磷农药废水中加入20mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:3，用30％盐酸溶液调节ph至5并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约6小时后，上清液经中速滤纸过滤后再用20％烧碱溶液调节ph至7。
28.实施例1b：
29.向500毫升有机磷农药废水中加入20mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:3，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约6小时后，上清液经中速滤纸过滤后再用20％烧碱溶液调节ph至7。
30.实施例1c：
31.向500毫升有机磷农药废水中加入20mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:3，用30％盐酸溶液调节ph至3并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约6小时后，上清液经中速滤纸过滤后再用20％烧碱溶液调节ph至7。
32.实施例1d：
33.向500毫升有机磷农药废水中加入20mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:3，用30％盐酸溶液调节ph至2并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约6小时后，上清液经中速滤纸过滤后再用20％烧碱溶液调节ph至7。
34.实施例1e：
35.向500毫升有机磷农药废水中加入20mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:3，用30％盐酸溶液调节ph至1并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约6小时后，上清液经中速滤纸过滤后再用20％烧碱溶液调节ph至7。
36.实施例2a：
37.向500毫升有机磷农药废水中加入20mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:3，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
38.实施例2b：
39.向500毫升有机磷农药废水中加入15mg/l硫离子，使as/s摩尔比约1:2.25，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有伴黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
40.实施例2c：
41.向500毫升有机磷农药废水中加入10mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:1.5，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有伴黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
42.实施例2d：
43.向500毫升有机磷农药废水中加入7.5mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:1.125，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
44.实施例2e：
45.向500毫升有机磷农药废水中加入5mg/l硫离子，使as/s摩尔比约1:0.75，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
46.实施例3a：
47.向500毫升有机磷农药废水中加入10mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:1.5，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约0.5小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
48.实施例3b：
49.向500毫升有机磷农药废水中加入10mg/l硫离子，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
50.实施例3c：
51.向500毫升有机磷农药废水中加入10mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:1.5，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约2小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
52.实施例3d：
53.向500毫升有机磷农药废水中加入10mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:1.5，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约4小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
54.实施例4a：
55.向500毫升有机磷农药废水中加入10mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:1.5，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约2小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
56.实施例4b：
57.向500毫升有机磷农药废水中加入10mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:1.5，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约4小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
58.实施例4c：
59.向500毫升有机磷农药废水中加入10mg/l硫离子，使as/s摩尔比约为1:1.5，用30％盐酸溶液调节ph至4并在室温下反应约1小时，反应过程中伴有黄色物质as2s3析出。反应液静置陈化沉淀约6小时后，得到的上清液再用20％烧碱溶液调节ph至7。
60.检测上述实施例中的上清液的砷含量，砷含量按照国标gb7485
‑
87二乙基二硫代氨基甲酸根分光光度计法(波长510nm)测定，结果如下：
61.[0062][0063]
实施例1a
‑
1e可以看出，反应工段ph越低，除砷率越高，ph＝1
‑
4，除砷率超过95％。但考虑到试剂费用及可能产生有毒的硫化氢副产物，ph为2时为最佳。
[0064]
实施例2a
‑
2c可以看出，当as/s摩尔比1:1.5，除砷率达到86％，当as/s摩尔比<1:1.5时，s增加，除砷率变化不大；当>1:1.5时，随着s减少，除砷率也下降。
[0065]
实施例3a
‑
3c，实施例4a
‑
4c可以看出反应时间和陈化时间对除砷率影响不大。
[0066]
在反应工段，为使砷离子充分反映，硫离子的浓度大于砷离子的浓度，本发明中硫离子的浓度为砷离子浓度的1.5倍，不会大量成硫化氢溢出；ph越小，生成的as2s3沉淀越多，除砷效果越好，但考虑到试剂费用及可能产生有毒的硫化氢副产物，ph控制在2时，可以兼顾砷离子充分反映又可以产生较少的硫化氢副产物。反应时间为0.5小时，反映基本完全。
[0067]
反应工段：
[0068]
aso
33
‑
+3h
+
＝h3aso3＝as(oh)3＝as
3+
+3oh
‑
[0069]
2as
3+
+3s2‑
＝as2s3↓
[0070]
陈化沉淀工段，让as2s3沉淀晶体长大，易于沉降后和水分离。
[0071]
中和工段，除砷后的有机磷农药废水需要经过生化处理后达标排放，而生化处理需要进水ph控制在6
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9，细菌和其它微生物较佳的生存环境。
[0072]
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释
为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。