本实用新型涉及化工设备领域，尤其是环保设备领域，具体为一种去除废水中砷及锑的装置。更具体地，本申请为一种从废水中去除砷及锑的装置，其主要用于废水中砷和锑的去除，具有较好的效果和应用前景。
背景技术：
砷位于元素周期表第四周期第va主族，在环境中分布较为广泛，其中无机砷主要以as(v)和as(iii)两种形态存在。砷是人体非必须元素，单质砷的毒性较低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，而有机砷对人体和生物都有剧毒。砷可以通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体，并在人体内积累，引发慢性砷中毒，潜伏期长达几年甚至几十年。砷作为一种原生质毒物，可通过与蛋白和酶的巯基相互作用（使蛋白质和酶在细胞内变性），以及增加细胞内的活性氧，引起细胞损伤，而产生毒性，对人体各个系统器官都存在着不同程度的危害。同时，砷还具有遗传毒性，属于世界卫生组织优先控制污染物。若不对砷加以控制，极易对环境造成污染，且污染一旦形成，还很难消除。
在矿产、有色冶金化工、冶炼等常见的铜、铅、锌、锡的硫化精矿中，多伴生有一定数量的砷，经冶炼烧结或焙烧，其中大部分硫、砷被氧化、挥发进入气体，淋洗除杂后，生成含砷的酸性废水。在含砷废水中，砷多以三价砷和五价砷的形式存在，三价砷较五价难脱除，且三价砷的沉淀物不稳定，给后序处理带来难度。在废水中，砷通常以砷酸根的形式进入废水中。
锑位于元素周期表第五周期第va主族，锑在自然界中主要存在于硫化物矿物辉锑矿中。自20世纪末以来，我国已成为世界上最大的锑及其化合物生产国。其中，锑化合物通常分为三价和五价两类。锑是全球性污染物，是国际上最为关注的有毒金属元素之一。生物对锑的吸收和吸附过程取决于锑的形态和微环境如微生物，溶解三价锑很容易被植物根系吸收，而五价锑则很难被吸收。因而，三价锑对环境的污染更大。在废水中，锑通常以三价和五价的形式进入废水中。
针对锑污染的问题，已有部分发明专利公开了相应的方案。例如，中国专利申请cn200710191877.3公开了一种去除废水中半金属锑离子的方法，其是在稀硫酸酸化介质中，采用三电极或两电极系统，以钛网作为工作电极，对溶液中半金属离子进行恒电流电化学还原沉积，使其在工作电极上以半金属或其氧化物等形式析出，达到对弱酸性、低含量等废水中有毒锑离子的有效去除；同时，通过调节介质的酸度，可分别实现三价、五价及总量锑的电沉积处理。
中国专利申请cn201110429476.3公开了一种去除水中三价锑的廉价吸附剂及其制备方法与应用，该吸附剂是稻谷谷壳经煅烧形成的粉末状吸附剂，其制备方法包括以下步骤：清洗稻谷谷壳，去除谷壳表面的污垢、杂质；将清洗干净的谷壳干燥、煅烧、冷却，得到去除水中三价锑的廉价吸附剂。
中国专利申请cn201310148582.3公开了一种用弗雷德盐去除水体中重金属锑的方法，其首先用石灰调节含重金属锑水体的ph值为8.5～9.0，然后采用弗雷德盐作为sb(ⅴ)离子交换剂和sb(ⅲ)絮凝-吸附剂，按固液比5:10000～2:1000的比例向水体中投放弗雷德盐，在向水体中投放弗雷德盐的同时对水体进行搅拌，然后将经水力搅拌后的混合液体通过沉降池沉降1小时后，即可使水体中的重金属锑包含在沉淀物中，从而使重金属锑与水体分离，这样即可去除掉水体中的重金属锑。
中国专利申请cn201510131879.8公开了一种锰离子强化电化学去除水中五价锑污染物的方法，其在电化学反应器中投加锰离子溶液，所述锰离子溶液中的锰离子强化了五价锑还原为三价锑，同时生成的具有较高吸附能力的二氧化锰强化了电混凝去除三价锑污染物。
发明人在实践中发现，砷、锑、铋是铜矿物常见伴生元素，砷、锑污染物往往同时存在。另外，由于砷和锑的性质相近，因而将含砷废水、含锑废水合并处理，有利于简化处理设备的数量，降低废水处理成本。为此，本申请提供一种去除废水中砷及锑的装置，以解决上述问题。
技术实现要素：
本实用新型的发明目的在于，提供一种去除废水中砷及锑的装置。本申请中，基于砷、锑性质接近，离子价态相同的特点，将含砷废水、含锑废水进行合并处理；先通过氧化反应，将其中低价态的砷、锑全部氧化为高价态的砷、锑，再通过共沉淀反应，实现对砷、锑的有效沉淀，最后通过沉淀过滤的方法，实现沉淀物与过滤液的分离，达到去除废水中砷和锑的目的；净化后的过滤液可进行回用，或达标排放。本申请构思巧妙，结构合理，使用方便，操作简单，工艺流程短，处理效果好，能够满足工业化、大规模生产和应用的需求，具有较高的应用价值和较好的应用前景。
为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：
一种去除废水中砷及锑的装置，包括：
氧化反应池，待处理的含砷锑废水能在氧化反应池内与氧化剂混合，并将含砷锑废水内的三价砷、三价锑分别氧化为五价砷、五价锑；
氧化加药装置，其与氧化反应池相连，用于向氧化反应池内加入氧化剂并将氧化反应池内含砷锑废水中的三价砷、三价锑分别氧化为五价砷、五价锑；
化学捕集池，其与氧化反应池相连且氧化反应池内经氧化处理后的废水能进入化学捕集池内，并通过加入化学捕集池内的铁盐、石灰乳与废水中的五价砷、五价锑作用，使废水中的砷、锑分别形成络合沉淀；
捕集剂添加装置，其与化学捕集池相连，用以向化学捕集池内添加铁盐、石灰乳；
絮凝反应池，其与化学捕集池相连，化学捕集池内的反应产物能进入絮凝反应池内进行絮凝，并生成絮凝混合物；
沉淀池，其与絮凝反应池相连，絮凝反应池内形成的絮凝混合物能在沉淀池中进行静置沉淀，并形成沉淀物、过滤液；
污泥压滤装置，其与沉淀池相连，沉淀池产生的沉淀物能经污泥压滤装置进行压滤处理，并形成污泥；
污泥暂存装置，其与污泥压滤装置相连且污泥压滤装置产生的污泥能进入污泥暂存装置内暂存；
净水回用装置，其与沉淀池相连且沉淀池产生的过滤液能进入净水回用装置内。
还包括预处理池，所述预处理池与氧化反应池相连且待处理的含砷锑废水经预处理池去除悬浮物杂质后能进入氧化反应池中。
所述预处理池用于去除含砷锑废水中的悬浮物。
所述预处理池为悬浮物过滤池。
所述氧化加药装置为双氧水加药装置、臭氧加药装置、次氯酸钠加药装置、高锰酸钾加药装置中的一种。
所述捕集剂添加装置包括铁盐添加装置、石灰乳添加装置。
所述铁盐添加装置为硫酸亚铁加药装置。
所述捕集剂添加装置添加的捕集剂为铁盐和石灰乳。
所述净水回用装置为储水罐。
还包括第一酸液添加装置，所述第一酸液添加装置与氧化反应池相连且第一酸液添加装置能将氧化反应池内的废水调节至弱酸性。
还包括沉淀剂添加装置，所述沉淀剂添加装置与絮凝反应池相连且沉淀剂添加装置能向絮凝反应池内添加沉淀剂以促进絮凝反应池内絮凝反应的进行。
针对前述问题，本申请提供一种去除废水中砷及锑的装置。其包括氧化反应池、氧化加药装置、化学捕集池、捕集剂添加装置、絮凝反应池、沉淀池、污泥压滤装置、污泥暂存装置、净水回用装置。
该装置的工作过程如下：
（1）含砷锑废水经去除悬浮物等预处理后，送至氧化反应池中；
（2）通过氧化加药装置向氧化反应池内投加氧化剂，氧化加药装置添加氧化剂为h2o2溶液、或臭氧、次氯酸钠或高锰酸钾等，使含砷锑废水中的三价砷、三价锑分别氧化为五价砷、五价锑；
（3）将氧化反应池内氧化处理后的废水送入化学捕集池中，通过捕集剂添加装置向化学捕集池投加捕集剂，使废水中的砷、锑分别形成络合沉淀（本申请中，捕集剂选用铁盐、石灰乳，通过共沉淀，在铁沉淀的同时，将砷、锑从废水中络合除去；此环节中，砷、锑的去除率可达95%左右）；
（4）化学捕集池处理后的废水被送入絮凝反应池中，而后对絮凝反应池进行搅拌等操作，使化学捕集池内的反应产物在絮凝反应池内进行絮凝，生成絮凝混合物；
（5）絮凝反应池内的絮凝混合物被送入沉淀池中，进行静置、分离，并分别得到沉淀物、过滤液；沉淀物送入污泥压滤装置内，进行压滤处理，以得到压滤污泥，压滤污泥送入污泥暂存装置内，后续可进行无害化处理；
（6）经沉淀池所得的过滤液中，其中的砷、锑含量已达到相关排放标准，可用于回用或外排。
优选地，还包括与絮凝反应池相连的沉淀剂添加装置。本申请的装置在工作过程中，当絮凝反应池内的絮凝反应进行不完全时，可通过沉淀剂添加装置向絮凝反应池内添加沉淀剂，以促进絮凝反应池内絮凝反应的进行。
采用本申请，能够实现对含砷废水、含锑废水的合并处理，且处理工艺流程短，处理效果好，处理后的过滤液完全能够达到国家排放标准，可回用或外排。本申请能够实现对废水中砷、锑的去除，能够满足工业化废水处理的需要，具有较好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1中废水中除汞装置的结构示意图。
图中标记：1、氧化反应池，2、氧化加药装置，3、化学捕集池，4、捕集剂添加装置，5、絮凝反应池，6、沉淀池，7、污泥压滤装置，8、净水回用装置，9、污泥暂存装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图所示，本实施例中去除废水中砷及锑的装置包括氧化反应池、氧化加药装置、化学捕集池、捕集剂添加装置、絮凝反应池、沉淀池、污泥压滤装置、污泥暂存装置、净水回用装置。
本实施例中，氧化加药装置与氧化反应池相连；待处理的含砷锑废水置于氧化反应池中，通过氧化加药装置向氧化反应池中添加氧化剂，通过氧化剂将氧化反应池内含砷锑废水中的三价砷、三价锑分别氧化为五价砷、五价锑，得到第一中间液。氧化反应池与化学捕集池相连，捕集剂添加装置与化学捕集池相连；第一中间液进入化学捕集池内后，通过捕集剂添加装置向化学捕集池内添加铁盐、石灰乳，通过铁盐、石灰乳与废水中的五价砷、五价锑作用，使废水中的砷、锑分别形成络合沉淀，得到第二中间液。化学捕集池与絮凝反应池相连；第二中间液进入絮凝反应池内，通过搅拌等操作，使化学捕集池内的第二中间液在絮凝反应池内进行絮凝，生成絮凝混合物，记为第三中间液。絮凝反应池与沉淀池相连；絮凝反应池内的第三中间液进入沉淀池中进行静置沉淀，并形成沉淀物、过滤液。污泥压滤装置、净水回用装置分别与沉淀池相连，污泥暂存装置与污泥压滤装置相连；该结构中，沉淀池产生的沉淀物能经污泥压滤装置进行压滤处理，并形成污泥，污泥能送入污泥暂存装置内进行暂存，后续可进行无害化处理；同时，沉淀池产生的过滤液则能进入净水回用装置内，可进行外排或回用。优选地，本实施例捕集剂添加装置包括铁盐添加装置、石灰乳添加装置。进一步，本实施例还包括沉淀剂添加装置，沉淀剂添加装置与絮凝反应池相连；采用该结构，沉淀剂添加装置可用于向絮凝反应池内添加沉淀剂，以促进絮凝反应池内絮凝反应的进行。
进一步，对该装置的工艺流程说明如下：
（1）含砷锑废水经去除悬浮物等预处理后，送至氧化反应池中；
（2）通过氧化加药装置向氧化反应池内投加氧化剂，氧化加药装置添加氧化剂为h2o2溶液、或臭氧、次氯酸钠或高锰酸钾等，并调节ph值至4~7，使含砷锑废水中的三价砷、三价锑分别氧化为五价砷、五价锑；
（3）将氧化反应池内氧化处理后的废水送入化学捕集池中，通过捕集剂添加装置向化学捕集池投加捕集剂，使废水中的砷、锑分别形成络合沉淀；本申请中，捕集剂选用铁盐、石灰乳，通过共沉淀，在铁沉淀的同时，将砷、锑从废水中络合除去；此环节中，砷、锑的去除率可达95%左右；
（4）化学捕集池处理后的废水被送入絮凝反应池中，而后对絮凝反应池进行搅拌等操作，使化学捕集池内的反应产物在絮凝反应池内进行絮凝，生成絮凝混合物；此环节中，出水的砷、锑含量可降至0.05mg/l；
（5）絮凝反应池内的絮凝混合物被送入沉淀池中，进行静置、分离，并分别得到沉淀物、过滤液；沉淀物送入污泥压滤装置内，进行压滤处理，以得到压滤污泥，压滤污泥送入污泥暂存装置内，后续可进行无害化处理；
（6）经沉淀池所得的酸性过滤液中，其中的砷、锑含量已达到相关排放标准，可用于回用或外排。
实施例1
采用前述装置对含砷锑废水进行处理。待处理的含砷锑废水成分如下：砷含量为76mg/l，其流量为20l/h。
本实施例中，氧化加药装置添加的氧化剂为硫酸亚铁，投加浓度为100mg/l。捕集剂添加装置添加的硫酸亚铁的投加量为20mg/l；添加的石灰乳用量为50mg/l。
对净水回用装置内的过滤液进行测定，测定结果如下：砷含量为0.04mg/l。
实施例2
采用前述装置对含砷锑废水进行处理。待处理的含砷锑废水成分如下：砷含量为243mg/l，其流量为30l/h。
本实施例中，氧化加药装置添加的氧化剂为双氧水，其投加浓度为5%（质量比），用量为500ml/h。捕集剂添加装置添加的铁盐为硫酸铁溶液，浓度为10000mg/l，用量为1l/h；添加的石灰乳用量为100mg/l。
对净水回用装置内的过滤液进行测定，测定结果如下：砷含量为0.003mg/l。
实施例3
采用前述装置对含砷锑废水进行处理。待处理的含砷锑废水成分如下：锑含量为14mg/l，其流量为20l/h。
本实施例中，氧化加药装置添加的氧化剂为双氧水，其浓度为1%，用量为500ml/l。捕集剂添加装置添加的铁盐为三氯化铁，投加量为30mg/l；添加的石灰乳用量为200mg/l。
对净水回用装置内的过滤液进行测定，测定结果如下：锑含量为0.25mg/l。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种去除废水中砷及锑的装置，其特征在于，包括：
氧化反应池，待处理的含砷锑废水能在氧化反应池内与氧化剂混合，并将含砷锑废水内的三价砷、三价锑分别氧化为五价砷、五价锑；
氧化加药装置，其与氧化反应池相连，用于向氧化反应池内加入氧化剂并将氧化反应池内含砷锑废水中的三价砷、三价锑分别氧化为五价砷、五价锑；
化学捕集池，其与氧化反应池相连且氧化反应池内经氧化处理后的废水能进入化学捕集池内，并通过加入化学捕集池内的铁盐、石灰乳与废水中的五价砷、五价锑作用，使废水中的砷、锑分别形成络合沉淀；
捕集剂添加装置，其与化学捕集池相连，用以向化学捕集池内添加铁盐、石灰乳；
絮凝反应池，其与化学捕集池相连，化学捕集池内的反应产物能进入絮凝反应池内进行絮凝，并生成絮凝混合物；
沉淀池，其与絮凝反应池相连，絮凝反应池内形成的絮凝混合物能在沉淀池中进行静置沉淀，并形成沉淀物、过滤液；
污泥压滤装置，其与沉淀池相连，沉淀池产生的沉淀物能经污泥压滤装置进行压滤处理，并形成污泥；
污泥暂存装置，其与污泥压滤装置相连且污泥压滤装置产生的污泥能进入污泥暂存装置内暂存；
净水回用装置，其与沉淀池相连且沉淀池产生的过滤液能进入净水回用装置内。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括预处理池，所述预处理池与氧化反应池相连且待处理的含砷锑废水经预处理池去除悬浮物杂质后能进入氧化反应池中。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述预处理池为悬浮物过滤池。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述氧化加药装置为双氧水加药装置、臭氧加药装置、次氯酸钠加药装置、高锰酸钾加药装置中的一种。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述捕集剂添加装置包括铁盐添加装置、石灰乳添加装置。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述净水回用装置为储水罐。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第一酸液添加装置，所述第一酸液添加装置与氧化反应池相连且第一酸液添加装置能将氧化反应池内的废水调节至弱酸性。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括沉淀剂添加装置，所述沉淀剂添加装置与絮凝反应池相连且沉淀剂添加装置能向絮凝反应池内添加沉淀剂以促进絮凝反应池内絮凝反应的进行。
技术总结