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砷是一种剧毒物质，可溶性砷化合物关于人、畜的生命平安及环境的危害是极端严重的。有些工业企业生产中会产生含砷废水，必需经过严厉处置，到达国家规则的排放规范才干允许排放。目前，最好的处置办法是“两步法除砷”，即先用石灰乳将含砷废水中的大局部砷沉淀，然后再用氢氧化铁将砷的含量进一步降低，最终到达排放规范;此法只留意到最终处置后的废液含砷量低于允许排放规范，却疏忽了为了沉淀砷化物而产生的固体废渣仍属风险废物。本文细致剖析了除砷的原理和除害不彻底的缘由，提出了控制钙离子和铁离子浓度的办法，完成了长期未能处理的含砷水无害化处置问题的打破。
1、无害化处置的原理
无害化处置含砷废水，仍按照两步法的原理，因砷酸钙的溶度积为10-19，与砷酸钙呈均衡的砷酸根离子极微量，处置后的污水中砷含量<2.5mg/L。
第一步处置后的污水中，砷含量已十分低，再用FeCl3把它沉淀成溶度积为10-21的FeAsO4，并且用大量絮凝状的Fe(OH)3来吸附共沉淀。
由于石灰乳中的Ca(OH)2量不稳定，形成第一步沉淀的除砷渣，其可溶出的砷量不可控，造成不能到达“鉴别规范”;所以，用氯化钙来替代石灰乳，就可保证除砷所必需的钙离子。
国家规范GB5085.3-2007《风险废物鉴别规范浸出毒性鉴别》规则，含有危害成分砷的固体废物，浸出液中砷的浓度限值为5mg/L。该规范是规则模仿废物在不标准填埋处置、堆存、或经无害化处置后废物的土天时用时，其中的有害组分在酸性降水的影响下，从废物中浸出而进入环境的过程。
第一步除砷渣(主要成分是过量的氢氧化钙和碳酸钙)和第二步除砷渣(主要成分是氢氧化铁和氧化铁)都含有大量水分(溶液)，这局部水分中砷的浓度，是除砷时发作的化学反响中与沉淀中的砷均衡的。理论上，第一步除砷渣中所含“水分”中的砷的浓度可达2.5mg/L以下，第二步除砷渣中所含“水分”中砷的浓度可到达1mg/L以下。而鉴别毒性所用的用极稀的酸浸出的办法，实践上只是将这局部含在固体沉淀物中的“水分”中的砷浸出来。因而，只需在除砷处置时，处置滤出的余液中，砷的浓度小于“规范”，就能确保除砷渣的浸出液不超标。
2、实验过程
2.1 样品和试剂
含砷废液：共取5批。含砷浓度分别为1529，1189，1346，1239，1212mg/L，等量混合，均匀浓度为1303mg/L。pH值为5-6。
CaCl2溶液，化学纯，10%。
FeCl3溶液，化学纯，5%。
NaOH溶液，化学纯，5%。
2.2 实验办法
1)第一步实验
依据化学反响
分别取5组500mL含砷废液，每组含砷0.6515g，相当于含AsO3-40.0087mol，按化学计量比，全部生成Ca3(AsO4)2需求CaCl21.45g，即10%CaCl2溶液14.5mL，需求NaOH1.05g，即5%NaOH溶液21mL。
为了使沉淀完整，应参加过量的Ca2+和OH-。为此，在5组样品中，分别参加CaCl2溶液20，50，60，80，90;分别参加NaOH溶液50和140mL，100和160mL，120和160mL，140和180mL。以此结果实施比照剖析。
反响生成白色沉淀，陈化1h后过滤，滤液待剖析含砷量。
2)第二步实验
依据化学反响
取第一步实验除砷后的废液500mL(含砷浓度<3mg/L)，其中含砷1.5mg，相当于含AsO3-42×10-5mol，按化学计量比转化成FeAsO4只需FeCl33.25mg，即5%FeCl3溶液0.1mL;这么小的试剂量难以操作，而且如此微量的FeAsO4固体，构成极细的微粒悬浮在溶液中，不会自然沉降，也没有适宜的滤膜能过滤别离。为此，参加过量的FeCl3溶液和NaOH溶液，在生成FeAsO4微粒的同时，生成大量絮状的Fe(OH)3，使FeAsO4微粒被吸附在Fe(OH)3上，以共沉淀的方式，一同沉淀下来。Fe(OH)3容易生成胶体，很难过滤。最后得到棕色浆状物。滤液供剖析含砷量。
2.3 砷的检测办法
溶液中含砷量的剖析，本研讨用的是砷钼蓝分光光度法。
含砷固体渣按HJ/T299-2007《固体废物浸出毒性浸出办法硫酸硝酸法》实施浸出液提取，再用上述办法剖析。
3、结果和讨论
3.1 钙离子除砷结果
第一步实验的钙离子除砷结果如表1所示。
3.2 铁离子除砷结果
第二步实验的铁离子除砷结果如表2所示。
3.3 除砷渣毒性浸出液的结果
除砷钙渣浸出液如表3所示。
除砷铁渣浸出液如表4所示。
3.4 讨论
(1)两步法除砷只思索了最终残液能否到达排放规范，未注重除砷产生的废渣对环境形成的二次污染。
(2)两步法除砷，第一步用石灰乳除砷，未对除砷钙渣的浸出液实施控制，因此在除砷钙寄存时，因委婉的残液中砷浓度超标，而不能保证其不会继续危害环境。
(3)用石灰乳除砷，由于生石灰的质量，以及消化后寄存的时间长短不等，吸收空气中二氧化碳，构成了外貌类似的碳酸钙，游离钙离子的几相差很大，难以保证除砷的效果。而市售石灰乳主要为建筑业的辅材，粉墙时对Ca(OH)2含量没有请求，所以用市售石灰乳，难以保证除砷的请求。
(4)CaCl2溶液和NaOH溶液同时运用，显然能够保证除砷有足够的钙离子，到达处置后的废溶液中，砷含量降至3mg/L以下。
(5)用CaCl2除砷后的废液，继续用FeCl3溶液和NaOH溶液处置，处置后产生的除砷铁渣的浸出液含砷量≤0.3mg/L。
(6)除砷后的沉淀渣，包含了大量残液，特别是除砷铁渣，颗粒小，比外表积大，吸附了大量残液，过滤十分艰难，更难以将残液洗去。之所以做浸出液剖析，实践上是对沉淀时残液的剖析，所以在HJ/T299-2007《固体废物浸出毒性浸出办法硫酸硝酸法》7.3.3款规则：“假如样品中干固体百分率小于或等于9%，所得到的初始液相即为浸出液，直接实施剖析。”
可见，只需保证除砷后剩余废液中砷的浓度契合《国家风险废物名录》中《国家风险废物名录阐明》第二条的规则和GB5085.3-2007《废物鉴别规范浸出毒性鉴别》第3款“鉴别规范，含砷固体废物(以总砷计)浸出液中危害成分浓度小于5mg/L”，就能到达该废渣不再属于“风险废物”。
4、完毕语
用氯化钙溶液在强碱性情况进行含砷工业废水处理，能够保证产出的除砷钙渣不再危害环境，继而将除砷钙渣剩余的废液再用三氯化铁溶液和碱溶液处置，产生的固体渣也不会危害环境;处置过后的残液，能够依据需求，调理第二步处置的强度，满足各类排放规范的请求，使含砷废水作彻底的无害化处置。
