案例一：大型铅锌冶炼厂硫化氢两级硫化法处理高浓度含砷污酸

一、项目背景

有色金属冶炼过程中，烟气制酸工序会产生大量高浓度含砷污酸，这类废酸具有酸度高、砷浓度高、成分复杂等特点，是环保治理的难点与重点。以往广泛采用的石灰中和法虽然操作简便，但存在危废渣产生量大、重金属难以稳定固化等突出缺点。

本案例中的大型铅锌冶炼厂在生产过程中产生了大量高浓度含砷污酸，砷平均质量浓度高达4500mg/L。面对越来越严格的危废管控政策，企业对原有处理系统进行了全面升级改造，采用了硫化氢两级硫化除砷工艺。

二、工艺设计

该项目工程规模为1920m³/d，采用两级硫化除砷工艺路线。工艺的核心原理是利用硫化氢气体与污酸中的砷、铜等重金属离子发生沉淀反应，生成不溶于水的金属硫化物沉淀，从而实现重金属的有效去除。

工程在现有污水处理系统前端增设了硫化氢反应系统。污水首先进入第一级硫化反应器，通入精确计量的硫化氢气体，在严格控制pH值和反应时间的条件下，使大部分砷等重金属以硫化物形式沉淀下来。经过固液分离后，上清液进入第二级硫化反应器进行深度净化，残余的微量重金属通过二次硫化反应进一步去除。两级硫化完成后，废水再通过中和系统调节pH值，最终达标排放或回用。

整个反应过程采用自动化控制系统，关键参数如pH值、氧化还原电位、反应时间、硫化氢投加量等均由在线仪表实时监测并自动调节，确保工艺稳定运行。关键设备全部采用耐腐蚀材质，有效适应污酸的强酸性环境。

三、运行效果与成本分析

工程实际运行表明，该工艺对高浓度含砷污酸具有优异的处理效果。经过两级硫化处理后，出水砷浓度稳定控制在10mg/L以下，去除率超过99.8%。根据实际运行数据测算，硫化段的药剂消耗和动力成本合计约为每吨废水12.44元。

与传统石灰中和法相比，硫化法在重金属去除效率和处理成本方面具有明显优势。更关键的是，硫化法将溶解态重金属转化为性质稳定的硫化物沉淀，大幅减少了危险废物的产生量，为后续危废处置提供了便利条件。该工程的投运不仅解决了企业自身的环保瓶颈，也为同类冶炼企业在高浓度含砷污酸处理方面提供了可借鉴的技术范例。

案例二：锡矿山北矿区生物制剂深度处理含砷锑渗滤液

一、项目背景

湖南省冷水江市锡矿山素有“世界锑都”之称，拥有上百年的采矿和冶炼历史。长期大规模的开采活动遗留下了严重的环境问题，矿区存在多处废渣堆场，地表层渗滤液和地表水中砷、锑等重金属含量长期超标，对周边地下水和地表水体造成持续污染威胁。

为解决这一历史遗留环境问题，冷水江市启动了锡矿山北矿区土壤表层渗滤液收集管网及配套污水处理站综合治理工程。

二、工艺设计

项目首先建设了截水沟及收集水池，对区域内5处渣堆及老锡矿山地表层渗滤液进行全面收集，通过配套管网将收集的污水输送至新建的污水处理站。污水处理站设计处理能力为3500m³/d，采用生物制剂处理工艺。

生物制剂技术是基于细菌代谢产物与功能基团嫁接技术开发的一种新型重金属水处理剂，能够对铅、镉、汞、砷、锌等多种金属离子进行深度净化。该技术通过超强配合作用，将废水中的重金属离子高效络合并沉淀分离。

具体工艺流程为：污水经调节池收集后进入综合反应池，首先投加生物制剂，利用其超强配合能力迅速络合废水中的砷、锑及其他重金属离子；随后投加石灰乳调节pH值，促进金属络合物水解并形成沉淀颗粒；最后投加聚丙烯酰胺（PAM）絮凝剂，加速絮体沉降，上清液达标排放或回用。

三、工程实施与效果评估

该工程于2018年7月开工建设，2019年8月完工。项目在建设过程中严格遵循环保标准，完成了截水沟、收集水池、污水处理站及相关管网配套设施的建设。工程建设指挥部委托专业检测机构对项目效果进行了全面评估。检测结果表明，经生物制剂工艺处理后，出水水质完全符合相关排放标准，砷、锑等重金属指标稳定达标，有效减轻了锡矿山地区重金属污染物对周边水环境的持续输入。

该项目不仅解决了历史遗留的渗滤液污染问题，也为矿山类重金属废水治理提供了可复制的工程范例。

案例三：光伏企业三级耦合工艺处理含砷废水

一、项目背景

光伏太阳能行业在生产过程中会产生含有一定浓度砷的酸性废水，主要来自硅片酸洗、制绒等工序。这类废水通常还伴有较高的有机物含量，成分较为复杂，处理难度较大。随着光伏产业的快速发展，如何高效、经济地处理含砷光伏废水已成为行业亟须解决的环保问题。

某光伏企业在生产过程中产生了一定量的含砷废水，为了应对日益严格的环保要求，设计并建设了一套“板框压滤+砷铁共沉淀+活性砂过滤”三级耦合预处理系统。

二、工艺设计

该工艺以砷作为主要考察指标，采用了三级处理工序，各工序之间相互配合、逐级强化。

第一级为板框压滤预处理。生产废水首先进入板框压滤机进行固液分离，去除废水中的悬浮颗粒物和大颗粒杂质，为后续化学处理创造良好水质条件，同时降低后续工艺单元的处理负荷。

第二级为砷铁共沉淀。这是整个工艺的核心环节。在反应池中投加铁盐，利用铁离子与砷酸根或亚砷酸根离子发生共沉淀反应，生成稳定的砷酸铁沉淀物。此工序中严格控制铁砷摩尔比和反应pH值，确保砷的高效沉淀。同时，根据废水中的砷价态情况，必要时采用预氧化措施将三价砷氧化为五价砷，以提高共沉淀效率。

第三级为活性砂过滤。经沉淀处理后的废水进入活性砂过滤系统，通过活性砂滤料的物理截留和吸附作用，进一步去除废水中残余的微量砷以及细小悬浮颗粒，确保出水水质稳定达标。

三、运行效果

工程运行结果表明，该三级耦合工艺对总砷具有高效稳定的去除能力。经过板框压滤预处理去除大颗粒杂质后，砷铁共沉淀工序能去除废水中绝大部分的砷，再经活性砂过滤精处理，出水水质稳定达到相关排放标准。该工艺技术特点突出，各单元功能分工明确，系统运行稳定可靠，维护管理方便，特别适用于光伏行业含砷废水的预处理环节，具有良好的推广应用前景。

案例四：广西德保铜矿尾矿库氧化除砷工艺治理含砷尾水

一、项目背景

广西德保铜矿是当地重要的矿产资源企业，但该矿尾矿库因早期缺乏完善的防渗措施，尾砂通过溶洞泄漏，导致周边地下水长期砷超标，对居民生产生活造成了严重影响。2025年5月，生态环境部到德保调研时明确指出了存在的环境隐患问题。面对严峻的环保形势，百色市、德保县与德保铜矿公司以“短期治标，长期治本，治标为治本争取时间”的思路，分三个阶段全面推进污染治理工作，找准“病根”，根除“病灶”。

二、治理方案

德保铜矿公司构建了“上防雨、下防渗”的立体化防治体系，从源头减排、过程控制和末端治理三个层面开展系统治理。

在源头控制方面，公司在第四库段坡面铺设防渗膜，为坡面穿上了坚固的“防护服”；同时修建截排洪沟，将雨水有效引向收集池，防止周边汇水进入尾矿库。在选矿工艺上，通过低品位矿石预选、提升选矿回收率等措施减少尾矿产生量，并采用干式堆存技术将尾矿运至防渗达标库区，持续改进工艺从源头上降低尾矿中的砷含量。

在末端治理方面，公司在尾矿库下游建设了水体自动净化设施，采用氧化除砷和水净化工艺处理尾矿库尾水。该套设施日处理能力达7200吨，具备进出水指标自动监测和实时上传功能，确保处理过程的可视化和可追溯性。

此外，企业还运用尾水回用技术实现了选矿废水循环利用和零排放目标。2025年底，企业完成了超标涌水自动化处理以及尾矿库雨水导排、尾矿干排技术改造等工程，使污染防治更加精准、科学。

三、治理成效

经过系统治理，尾水处理达到了地表水Ⅲ类标准才允许排放，下游水体中的砷浓度得到有效控制，水质持续向好。曾经因受砷污染导致农作物长势不好的土地，如今金黄色的油菜花开满山坡，生态环境显著改善。德保铜矿公司还制定了长远规划，计划用5年时间完成老库段堆存的400万立方米尾砂回采与清运工作，对尾矿进行综合利用，彻底化解生态环境风险隐患。

案例五：华兴化工硫铁矿制酸系统含砷废水氧化—中和—铁盐共沉淀处理

一、项目背景

铜陵市华兴化工有限公司拥有3套硫铁矿制酸装置，装置设计能力均为年产200kt硫酸，实际年产量可达660kt。硫酸生产过程中，净化稀酸中含有硫酸、亚硫酸、三价砷、五价砷、氟离子、铁离子等多种污染物。随着国家对硫酸工业污染物排放标准的日益严格，特别是氨氮等排放指标的要求越发苛刻，原污水处理系统已无法满足新标准要求。为此，华兴化工决定对原污水系统进行升级改造，并同时要求处理后的中和水能够实现循环利用。

二、工艺方案设计

该公司污水处理系统按照400t/d的规模对污水、污酸和雨水实施清污分流，采用“氧化—中和—铁盐共沉淀法”处理技术。

污水收集采用两级调节池设计，污酸和污水先汇集至初级污水调节池和次级污水调节池，再通过污水输送泵送入一级曝气中和罐和二级曝气中和罐。高压风机将空气压入曝气中和罐进行充分曝气，利用空气中的氧气将废水中的亚铁离子氧化为三价铁离子，同时将三价砷氧化为五价砷，为后续共沉淀创造有利条件。

电石渣库中的电石渣被制成浆液，用电石渣浆液泵送入一级和二级曝气中和罐，通过pH值在线检测仪实时监控系统pH值。根据实验数据和规范要求，第一级中和pH值控制在3至4，第二级中和pH值控制在7至8，实现了pH值的分段精确控制。

经过反复试验验证发现，硫铁矿制酸污酸中的铁与砷的物质的量比值大于20，铁源充足，无需额外投加铁盐即可满足共沉淀除砷的需要。将pH值调节至6.8至7.3时，即可使溶液中砷浓度降至0.3mg/L以下。处理后的水中添加絮凝剂后自流进入浓密池，浓密池底部泥浆由泥浆泵送至陶瓷过滤机进行固液分离。分离出的固体运往水泥厂综合利用，滤液则返回浓密池或用于制取电石渣浆。浓密池上层清液溢流进入中水池，供系统循环回用。

三、运行效果与经验总结

该系统经过一年多的稳定运行，污水处理效果良好。运行初期曾出现陶瓷过滤机面积偏小、浓密机尺寸过小等问题，通过将陶瓷过滤机面积由12m²扩容、将浓密机直径由10m增大，问题得到有效解决。处理后的中和水通过水泵输送至3套制酸系统的净化补充水、冷却增湿滚筒补充水以及全公司冲地用水，每年可节约大量新鲜水资源，实现了污水的封闭循环利用和零排放目标。

该工程的成功经验表明：处理污酸污水时需要曝气充分、在线监测pH值、适当放大关键设备选型，方能确保系统长期稳定运行。硫铁矿制酸时，系统中铁砷物质的量比通常较高，一般无需外加铁盐，可显著降低运行成本。处理过的中和水必须加以回用，才能真正实现污水零排放。

结语

以上五个案例分别代表了不同类型、不同工艺的含砷废水处理工程实践。从铅锌冶炼高浓度污酸的硫化法处理，到锡矿山渗滤液的生物制剂深度净化；从光伏废水的三级耦合工艺，到铜矿尾矿的氧化除砷与立体防治；再到硫铁矿制酸废水的氧化—中和—铁盐共沉淀——这些案例充分展示了含砷废水处理技术从传统石灰中和向多元化、精细化、资源化方向发展的趋势。随着国家环保标准的持续提升和“双碳”目标的深入推进，含砷废水处理领域必将迎来更多技术创新与工艺突破，为有色金属行业绿色发展和生态环境改善提供坚实的技术支撑。