飲用水除砷技術(shù)
1 混凝法
混凝法是目前在工業(yè)生產(chǎn)和處理生活飲用水中運用得最廣泛的除砷方法，并且可以很好的使工業(yè)污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，使生活飲用水達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。最常見的混凝劑是鐵鹽，如三氯化鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵；鋁鹽，如硫酸鋁、堿氯化鋁、聚鋁；還有硅酸鹽、碳酸鈣、煤渣(主要成分是和有骨架結(jié)構(gòu)和微孔)經(jīng)粉碎及高溫培燒活化后做混凝劑，另外還有聚硅酸鐵(PFSC)、無機鈰鐵(稀土基材料)等做混凝劑。
研究表明，鐵鹽的除砷效果好于鋁鹽,而且對As（Ⅴ）的去除效果明顯好于As（Ⅲ），所以在除砷過程中常對所處理的水進(jìn)行預(yù)氧化，把三價As(Ⅲ)氧化為五價As(Ⅴ)，再進(jìn)行混凝，為了提高氧化效果，有時還會加入催化劑促進(jìn)氧化。袁濤等人[3]通過正交試驗，觀察混凝劑成分變化、助凝劑的添加等因素對除砷效果的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)混凝劑成分分別為硫酸鐵、硫酸鋁、硫酸鐵與硫酸鋁聚合而成的復(fù)合物（質(zhì)量比3：1）、硫酸鐵和硅酸鈉的聚臺物（含量約2%）時，單純用硫酸鐵的除砷效果是最好的，在待除砷水中添加活性炭或高嶺土對上混凝劑的除砷效率無明顯增強作用。但采取過濾措施后．砷去除率明顯提高，這說明混凝劑水解產(chǎn)物形成的膠體顆粒吸附有砷，同時在pH值較高時鐵離子還會產(chǎn)生大量的氫氧化鐵膠體，這種膠體具有較大的比表面和較高的吸附能力，能和砷酸根發(fā)生吸附共沉淀，使砷的去除率明顯提高。一般認(rèn)為，混凝劑投加后，能夠促使溶解狀態(tài)的砷向不溶的含砷反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到將砷從水中去除的目的。
該過程可概括整理成以下三個方面：
(1)沉淀作用，水解的金屬離子與砷酸根形成沉淀；
(2)共沉淀作用．在混凝劑水解—聚合一沉淀過程中．砷通過被吸附、包裹、閉合(或絡(luò)合)等作用而隨水解產(chǎn)物一起沉淀；
(3)吸附作用，砷被混凝劑形成的不溶性水解產(chǎn)物表面所吸附。后2種機制可能更為重要，因為在飲水除砷處理中，一般pH＞5.5，該條件下不易形成沉淀。
混凝法方法需要大量的混凝劑，產(chǎn)生大量的含砷廢渣無法利用，且處理困難，長期堆積則容易造成二次污染，因此該方法的應(yīng)用受到一定的限制。
2 吸附法
吸附法是一種簡單易行的水處理技術(shù)，一般適合于處理量大、濃度較低的水處理體系。該方法是以具有高比表面積、不溶性的固體材料作吸附劑，通過物理吸附作用、化學(xué)吸附作用或離子交換作用等機制將水中的砷污染物固定在自身的表面上，從而達(dá)到除砷的目的。主要的除砷吸附劑有活性氧化鋁、活性炭、骨炭、沸石以及天然或合成的金屬氧化物及其水合氧化物等。李艷紅等比較了活性氧化鋁、活性炭、骨炭、沸石的動態(tài)效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在條件一致的情況下，小顆；钚匝趸X除三價砷效率可達(dá)80%，除五價砷效率達(dá)86% ；而骨炭只有25% 和50%，活性炭為25％和44% ，沸石為10%和30%。表明活性氧化鋁除砷效率明顯優(yōu)于其他凈水劑。凌波等人對強化除砷凈水劑進(jìn)行了除砷試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種以粉末活性碳和不同產(chǎn)地骨炭作骨架、改性后加工而成的強化凈水劑，除砷容量及除砷效率均比原材料高50倍，比市售除砷材料高10倍，除砷性能專一，只去除水中的砷，不改變水中其他元素的組成和含量，對原水pH也無嚴(yán)格要求，可以使用簡單方法再生。
李曼尼等研究了微波法磷改性斜發(fā)沸石的結(jié)構(gòu)及其對水中砷的去除，發(fā)現(xiàn)斜發(fā)沸石微波磷改性后：
(1)晶胞體積收縮，相對結(jié)晶度降低， 比表面積、孔體積和微孔體積明顯減小。
(2)可以改變沸石骨架上原子的鍵合方式。
(3)除砷量明顯增大，去除水中砷的能力更強。改性前，礦樣除砷屬表面物理吸附機理，改性后，礦樣除砷屬陰離子交換機理。梁慧鋒等人就新生態(tài)對水中三價砷去除作用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)新生態(tài)。
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