p砷在自然界中广泛存在，可通过各种途径进入生物圈和食物链，从而对人类及生态平衡产生影响，其中，给环境造成比较严重污染的是人类的生产活动。一般情况下，来自于天然污染源的砷不会对人类以及生态平衡构成较大危害[1]，但砷在冶金、化工、玻璃、农药等领域的广泛应用，使得大量的砷通过排气、排水、排尘以及排渣等方式扩散到环境中[2]，通过饮用水和食物等方式进入人体中，造成人体中毒。在铜火法冶炼过程中，铜精矿大多伴生有砷元素，经熔炼和吹炼过程后，矿物中大部分硫、砷被氧化，且砷大部分以As2O3形式挥发进入烟气，烟气经除尘-净化-转化-吸收等工序后制备为成品硫酸，烟气中的As2O3经净化水洗进入外排废水，即为含砷酸性废水[3]。目前，含砷废水的处理方法主要有化学沉淀法、吸附法、离子交换法、生物法和氧化法等[4]。由于化学沉淀法具有独特的优点，因此被广泛应用于工业生产中。化学沉淀法中应用最多的是硫化沉淀法和石灰-铁盐法[5-6]，硫化沉淀法适用于高砷废水的处理，但处理后废水中砷含量难以达到GB 25467—2010《铜、镍、钴工业污染物排放标准》中水污染物的特别排放限值要求，因此通常与“石灰-铁盐”法结合使用。/pp某铜冶炼厂有150 kt/a阴极铜装置配套500kt/a硫酸装置，在铜冶炼过程中，生成520 m3/d的含砷酸性废水。含砷酸性废水采用一级硫化除铜+二级硫化除砷+石灰中和生产石膏工艺处理后，形成高铁低砷污水，再用“石灰-铁盐”法进行处理。/pp1 高铁低砷污水来源/pp铜冶炼厂高铁低砷污水主要由稀贵金属酸性废水和制酸净化酸性废水混合而成，其主要化学成分检测结果见表1。/pp styletext-align:centerimg src/file/upload/image/20250530/1748586234003008141.jpg title1748586234003008141.jpg alt1.jpg.jpg//pp由表1可知：铜冶炼厂高铁低砷废水中ρFe高达2 130 mg/L，高于铜冶炼污水设计值550mg/L，由于铁含量过高，造成污水处理过程中的中和渣量增加，同时会造成中水水质不达标，影响中水的回用。/pp2 污水处理工艺及原理/pp高铁低砷污水处理工艺流程见图1。/pp styletext-align:centerimg src/file/upload/image/20250530/1748586273495028791.jpg title1748586273495028791.jpg alt2.jpg.jpg//pp高铁低砷污水用氢氧化钙一级中和后进入氧化槽经空气氧化，再进入二级中和槽中和后，经浓密机固液分离后，固相经压滤机过滤后产生中和渣，清液经除氟槽、膜过滤器形成中水，中水指标达到GB 25467—2010《铜、镍、钴工业污染物排放标准》的要求后，全部回用，固体废物进行深度处理。/pp污水处理的主要反应方程式[7]/pp如下：一级中和反应：img src/file/upload/image/20250530/1748586312889036217.jpg title1748586312889036217.jpg alt3.jpg.jpg//pp氧化反应：/pp styletext-align:centerimg src/file/upload/image/20250530/1748586354966009564.jpg title1748586354966009564.jpg alt4.jpg.jpg//pp二级中和反应：/pp styletext-align:centerimg src/file/upload/image/20250530/1748586383188004083.jpg title1748586383188004083.jpg alt5.jpg.jpg//pp除氟反应：/pp styletext-align:centerimg src/file/upload/image/20250530/1748586398139008474.jpg title1748586398139008474.jpg alt6.jpg.jpg//pp3 高铁低砷污水除砷、氟的影响因素/pp铜冶炼厂高铁低砷污水中砷、氟去除率的影响因素主要包括pH值、Ca/As质量比、Fe/As质量比、氧化时间等。/pp3.1 p H值对砷、氟去除率的影响/pp保证合适的pH值可以有效降低高铁低砷污水中的砷和氟含量。pH值的大小对污水中砷和氟形成沉淀有着重要的影响，当pH值升高到一定程度时，亚砷酸盐和砷酸盐会发生反溶现象。高铁低砷废水一级中和反应pH值与砷、氟去除率的关系见表2。/pp styletext-align:centerimg src/file/upload/image/20250530/1748586456571090601.jpg title1748586456571090601.jpg alt7.jpg.jpg//pp由表2可以看出，在pH值相同的条件下，氟去除率均高于砷去除率，这主要是由于三价砷形成的亚砷酸盐的溶度积小于氟化钙的溶度积。当pH值在4～9时，采用氢氧化钙进行砷和氟的去除，砷和氟的去除率随pH值上升而提高；pH值超过11后砷的去除率下降主要是由于亚砷酸钙和砷酸铁在强碱性条件下会发生返溶。因此，应控制一级中和反应终点pH值在9左右。经过一级中和反应后，溶液中的氟离子被大量除去，一级中和后液经氧化后进入二级中和槽，二级中和反应pH值对砷的去除率的影响见图2。/pp由图2可见：pH值在3～7时，随着pH值升高，砷的去除率逐渐升高，这是因为污水中的砷经氧化后，由三价转化为五价，和铁、钙形成溶度积更小的砷酸铁和砷酸钙，从而提升了砷的去除率，在pH值为7时砷的去除率达97.73%，中水中的砷含量达到技术指标。pH值在7～10时，砷的去除率均稳定在97%水平上；当pH值大于10时，砷去除率开始下降，这主要是由于砷酸钙和砷酸铁在强碱性条件下会发生返溶，部分砷进入中水中导致的。因此，二级中和反应终点控制pH值在7～10。/pp通过精准控制两级中和反应终点pH值、Ca/As质量比、Fe/As质量比、氧化时间等生产指标，实现高铁低砷污水综合治理，使高铁低砷污水治理后达到GB 25467—2010《铜、镍、钴工业污染物排放标准》中水污染物特别排放限值要求，回用至系统，降低企业环保风险，提升了企业环保和经济双重效益。/p