铜冶炼废酸酸度高、砷含量高、产量大,砷的高效处理是铜冶炼行业可持续发展的重要保障。纳米零价铁（nZVI）因其独特的氧化、还原、吸附、共沉淀能力可高效去除污水中的重金属离子及其它污染物,使其成为一种新型的环境修复材料。将nZVI技术应用于去除工业废水领域污染物具有广阔的前景。本文旨在探索冶炼废酸除砷新方法,以铜冶炼废酸为研究对象,以nZVI为核心药剂,利用湿法冶金技术,结合预中和、预氧化、多组分协同、分段投加等手段,系统研究砷的形态变化及去除过程,并对除砷机理进行分析。基于砷、铁在水溶液中的存在形态和相关热力学数据,绘制As-Fe-H₂O系电位-p H图。研究表明,溶液中的As能够以单质砷和砷酸铁形式沉淀。水溶液中As离子能够以As（V）和As（III）的含氧阴离子形式存在。As（III）可被Fe⁰还原为As（0）且稳定存在的区域较大。在1.04

0核还原As（III）至As（0）,废酸中的[H⁺]消耗大量nZVI。nZVI直接处理铜冶炼废酸中的砷存在一定难度,处理后难以达标,且消耗大量nZVI,后续实验需对铜冶炼废酸进行预中和处理。对铜冶炼废酸进行预中和、预氧化得到含砷（V）废酸。采用nZVI协同Ca O的方式探索除砷过程并进行机理分析。最优条件下,15%Ca O-nZVI可将废酸As浓度由16.21 g/L降至500 mg/L左右。除砷过程以吸附、共沉淀为主,还原为辅,部分As（V）被还原为As（III）。Ca O为nZVI提供更多的正电荷,促进砷离子的吸附。对铜冶炼废酸进行预中和得到含砷（III）废酸。采用nZVI协同H₂O₂的方式探索除砷过程并进行机理分析。按铁砷摩尔比2:1投加nZVI并协同H₂O₂氧化时,砷去除效率达99.89%,滤渣砷含量达31%,滤液砷浓度降至10 mg/L左右。除砷过程中As（III）被氧化为As（V）,Fe（0）被氧化为Fe（II）和Fe（III）。H₂O₂能够促进nZVI产生更多可吸附As的高活性铁氧化物,并促进As（III）氧化为As（V）,使As更易被吸附。采用nZVI直接对前述实验所产生的低浓度含砷（V）废水进行处理,可使低浓度废水达标排放。按铁砷质量比20:1投加nZVI时,滤液残余As浓度可降至0.5mg/L以下,符合国家工业污水综合排放标准（GB25467-2010）。适当提高含砷废水中氢离子浓度可促进nZVI的腐蚀、活化,有效提高除砷效果。nZVI吸附砷的过程符合伪二级反应动力学模型,以化学吸附为主,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,最大吸附容量达到79.55 mg/g。