1混凝沉淀除砷法

1.1 鐵鹽混凝沉淀法 利用FeCl3。在水溶液中易水解成Fe(OH)3。的性質(zhì)，進(jìn)行混凝吸附五價(jià)砷(A異5+)的方法稱為鐵鹽混凝法。該方法一般采用攪拌、沉淀、過濾五價(jià)砷(As5+)，去除。此法最適宜被污染的地面水源地砷去除_6J。

1.2 氧化鐵砷體系除砷法

根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)和電化學(xué)原理，可以得出當(dāng)1.O3≤pH≤5.35時(shí)，水中五價(jià)砷(As)與三價(jià)鐵(Fe)形成FeAsO,t
沉淀物。本法是在低pH值的條件下，向水溶液中加入過量的三氯化鐵(FeCL3)溶液，使水溶液中的砷酸根離子鐵離子形成溶解度很小的FeAsO4，并與過量的鐵離子形成的FeOOH羥基氧化鐵，吸附沉淀使砷得到去除。本法多用于處理含砷濃度較低的飲用水，且得到的鐵砷沉淀物毒性低，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，產(chǎn)渣率低，含砷品位高，可以進(jìn)行砷回收而不易造成渣的二次污染。

1.3 氯一聚合硫酸鐵除砷法 用聚合硫酸鐵作為混凝劑去除水中的砷。先往水溶液中加入氯溶液，使得三價(jià)砷(As)被氧化為五價(jià)砷(As )，這是由于五價(jià)砷的鹽類比三價(jià)砷的鹽類溶解度小，且五價(jià)砷(As )的毒性比三價(jià)砷(As)的毒性小。之后，加入聚合硫酸鐵溶液，攪拌放置，出水砷含量可低于飲用水標(biāo)準(zhǔn)，且除砷之后水中的沉淀物仍可作為混凝劑重復(fù)使用。本法適宜的pH值為6.5～8.5之間。用這一方法除砷后上清液中鐵的殘留量和硫酸鹽的含量均未超標(biāo)，不會(huì)造成二次污染。

1.4 高鐵酸鹽除砷法

高鐵酸鹽作為一種多功能水處理荊，它具有氧化絮凝雙重水處理功能。苑寶玲等人用此法取代氯化鐵鹽法，對(duì)其氧化除砷效果進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，高鐵酸鹽與砷濃度比為15：1.最佳pH為5.5～7.5，適宜的氧化時(shí)間為10mLn，絮凝時(shí)間為30mLn。處理后的水樣中砷殘留量可達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)；鹽度和硬度不干擾除砷過程。與傳統(tǒng)的鐵鹽法和氧化鐵鹽法對(duì)比，高鐵酸鹽除砷簡(jiǎn)便，高效，無二次污染，更有利于飲用水的清潔化除砷。L.ee等人 。利用高鐵酸鉀的強(qiáng)氧化性.先將水中的As。一氧化成As卜，后續(xù)投加FeCL.；絮凝共沉降除砷。當(dāng)As 一：Fe的化學(xué)計(jì)量比為3：2時(shí).與Fe“一反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程 .含砷(2.0mg/L )的源水，投加Fe葉0.5～2mg/L ，再以FeCL。為絮凝劑處理，出水達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，但是天然有機(jī)物(NOM)的存在會(huì)影響砷的去除效果。

1.5 石灰軟化法

石灰常常用作高硬度飲用水的軟化劑。研究表明，高硬度飲用水中也往往含有較高的砷，而飲用水經(jīng)過石灰軟化后，其中砷也可得到有效去除。但是，石灰軟化法去除三價(jià)砷(As )的效果遠(yuǎn)小于去除五價(jià)砷(As )的效果，這是由于砷的去除過程常包括帶負(fù)電荷的砷酸鹽被吸附在帶正電荷的物質(zhì)表面，而亞砷酸鹽常以中性物H。AsO。存在于大多數(shù)的水體中。所以飲用水中三價(jià)砷(As+)必須先氧化成五價(jià)砷(As )后，l才能更有效地去除飲用水中的砷。石灰軟化法通過升高水體的pH值(pH—L0)，有利于碳酸鈣的沉淀，并且當(dāng)水中Mg 的含量很低時(shí)，有利于對(duì)砷的吸附(去除率為42.5 )。而且當(dāng)pH值升至1j左右時(shí)，若水體中存在Mg ，會(huì)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，從而使砷的去除率達(dá)到最佳(90%)。研究還表明，只用碳酸鈣作軟化劑，只能去除極少量的砷(6 )，但加入少量鐵后可顯著提高砷的去除率(60 ～ 9O )。

2 吸附除砷法

2.1 活性氧化鋁吸附過濾法

本方法是一種定形和晶體的氧化鋁，零點(diǎn)電位電荷值為8.2，在近中性溶液中對(duì)許多陰離子有親和力，吸附包括表面絡(luò)合和離子交換。為提高活性氧化鋁的除砷效率及容量，宜先加入酸把水調(diào)節(jié)成微酸性，pH值為5時(shí)砷的吸附性最好，然而當(dāng)考慮到絮凝物時(shí)，水的pH值調(diào)在6～6.5之間，再進(jìn)行過濾最為合適。我國(guó)大多數(shù)高砷地區(qū)的水質(zhì)條件下，采用此種方法可以保證水中的砷含量完全符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(o.05mg/L 以下)。并且每立方米(約合830kg左右)粒徑為o.4mm～1.2mm的活性氧化鋁在處理4000多立方米的水之后，可以進(jìn)行再生，再生液可選用1 的氫氧化鈉溶液，用量為濾料體積的4倍左右。再生后的活性氧化鋁可以重復(fù)使用。

2.2 海泡石除砷法

采用海泡石除砷技術(shù)，海泡石系天然非金屬礦物材料。無毒、無有害元素、高效、并能進(jìn)一步改善飲用水的質(zhì)量。影響海泡石除砷效果的主要因素有：①天然海泡石的活化.未活化的海泡石對(duì)含砷1mg/L 水的去除率仗為1 2.5 ，訂1j經(jīng)過活化的海泡石對(duì)含砷lmg，/L水的去除率可達(dá)到95%以上；②處理過程中要求待處理的水pH>6.0，否則去除效果欠佳。③吸附作用時(shí)間。吸附作用時(shí)間超過1h，吸附作用基本達(dá)到平衡，此時(shí)吸附率穩(wěn)定在95 ～98 之間。采用海泡石法處理水中砷，不象鐵鹽混凝法對(duì)砷的價(jià)態(tài)有要求。海泡石除砷法無論是五價(jià)砷還是三價(jià)砷，都表現(xiàn)出同樣優(yōu)良的去除效果。

2.3 粉煤灰除砷法

粉煤灰作為一種燃煤產(chǎn)生的一種粉塵狀廢棄物，具有一定的骨架結(jié)構(gòu)和微孔，對(duì)許多物質(zhì)都有一定的吸附作用，利用此特點(diǎn)可達(dá)到吸附去除水體中砷的目的 。影響該方法除砷效果的主要因索有：①粉煤灰的高溫焙燒活
化。經(jīng)活化的粉煤灰對(duì)砷的去除率與焙燒的溫度關(guān)系密切，活化焙燒溫度越高，對(duì)砷的去除率越高。②吸附時(shí)間的影響。一般情況下，加入粉煤灰后作用時(shí)間越長(zhǎng)，去除率越高，不同溫度條件下活化的粉煤灰若無限制延長(zhǎng)時(shí)間，最終的吸附效果是相同的。③粉煤灰的加入量及粒度的影響，粉煤灰用量越大，去除砷的效果越好。除此之外，動(dòng)態(tài)吸附過程中流速以及多級(jí)處理等因素也影響除砷效果。粉煤灰除砷法采用以廢治廢的思想很值得借鑒，且具有工藝簡(jiǎn)單，來源廣泛，價(jià)格低廉等特點(diǎn)。

2.4 鈰鐵吸附劑除砷法

稀土元素的水合氧化物和稀土鹽類具有較高的吸附陰陽(yáng)離子的能力，張昱等人㈣研制了一種由鈰鐵合成的新型稀土基無機(jī)除砷吸附劑，并與常用的除砷濾料活性氧化鋁進(jìn)行吸附平衡比較試驗(yàn)，結(jié)果表明，活性氧化鋁除砷的最佳pH 為3.5～ S.5，最大吸附量為8.6mgAs；而鈰鐵吸附劑的pH適用范圍廣，在pH3～7的范圍內(nèi)具有較高的除砷效能，最大吸附量可達(dá)1 6.OmgAs·g，吸附過程不受硬度、鹽度和氟離子的干擾，在飲水除砷中具有較大的應(yīng)用前景。

2.5 磁性吸附材料除砷法

根據(jù)Cu(11)和Fe(L]1)都對(duì)砷有較強(qiáng)的親和性，武榮成等制備了同時(shí)含有Cu(Ⅱ)和Fe(111)、可用磁分離方法進(jìn)行分離回收的磁性吸附材料CuFe ，并對(duì)其進(jìn)行吸附砷的性能研究。結(jié)果表明，該吸附劑對(duì)砷的吸附能力與溶液pH有關(guān)，在弱酸性及中性條件下，吸附砷的能力最強(qiáng).而對(duì)As 的吸附能力比對(duì)As 一更強(qiáng)些，在平衡濃度為10tLg/L1.時(shí).其吸附容量可達(dá)1H g/ g左右，可以很符動(dòng)地將水中濃度為1～20m~/1 的As一降到101mg/L以下。負(fù)載的As 可較容易地用0.1mol/L NaOH洗脫下來，使吸附劑再生，而As。 則難以洗脫，這與2種價(jià)態(tài)砷的吸附機(jī)理不同有關(guān)。

2.6 載鐵(Ⅲ)一配位體交換棉纖維素吸附荊除砷法

結(jié)合配位體交換與親水性纖維素的優(yōu)點(diǎn)，趙雅萍等人設(shè)計(jì)合成了一類新型載鐵(Ⅲ)一配位體交換棉纖維吸附劑[Fe(Cl1]，通過靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，研究了飲用水中砷酸鈉和氟化鈉(氟)聯(lián)合去除的效果和濃度因素的影響以及吸附劑經(jīng)過反復(fù)吸附一洗脫再生一再吸附后性能的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，該吸附劑能夠高效、高選擇性地聯(lián)合去除高砷<As )和高氟。吸附柱的飽和吸附容量可高達(dá)15mg/g干重，反復(fù)使用中飽和體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.5 ，柱處理出水的各項(xiàng)有關(guān)指標(biāo)均符合我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，特別是As 一的質(zhì)量濃度低于0.01Omg/l ，符合世界健康組織(WHO)推薦的飲用水嚴(yán)格砷標(biāo)準(zhǔn)。說明該吸附劑在砷氟共存的地區(qū)具有很好的應(yīng)用前景。

3 結(jié)語(yǔ)
(1)混凝沉淀法簡(jiǎn)便、易于實(shí)施。如與氧化劑相配合，還可同時(shí)去除水中的A3+和A5+但缺點(diǎn)是形成含砷廢渣，造成對(duì)環(huán)境二次污染。但當(dāng)作為飲用水源的地下水或地面水含砷量超過標(biāo)準(zhǔn)，要求凈化處理后達(dá)到飲水標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)。用上述沉淀法處理往往不能滿足要求。

(2)吸附法在處理含砷量較低的飲用水時(shí)，具有處理效率高、吸附干擾小，特別是在處理高鹽度、砷氟共存的水系。而且吸附劑可再生重復(fù)使用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，缺點(diǎn)是存在作用時(shí)間長(zhǎng)，處理費(fèi)用較高等問題，但隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展和砷的飲水標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格的要求，高效價(jià)廉的除砷材料必將成為日后除砷改水的主力軍。
 

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