飲用水除砷辦法

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水處理技術(shù):1 混凝法

混凝法是目前在工業(yè)生產(chǎn)和處理飲用水中運(yùn)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)，使飲用水達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。最常見(jiàn)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(wú)機(jī)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(duì)As（Ⅴ）的去除效果明顯好于As（Ⅲ），所以在除砷過(guò)程中常對(duì)所處理的水進(jìn)行預(yù)氧化，把三價(jià)As(Ⅲ)氧化為五價(jià)As(Ⅴ)，再進(jìn)行混凝，為了提高氧化效果，有時(shí)還會(huì)加入催化劑促進(jìn)氧化。袁濤等人[3]通過(guò)正交試驗(yàn)，觀察混凝劑成分變化、助凝劑的添加等因素對(duì)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(tái)物（含量約2%）時(shí)，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(duì)上混凝劑的除砷效率無(wú)明顯增強(qiáng)作用。但采取過(guò)濾措施后．砷去除率明顯提高，這說(shuō)明混凝劑水解產(chǎn)物形成的膠體顆粒吸附有砷，同時(shí)在pH值較高時(shí)鐵離子還會(huì)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(guò)程可概括整理成以下三個(gè)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(guò)程中．砷通過(guò)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(jī)制可能更為重要，因?yàn)樵陲嬎樘幚碇校话鉷H＞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(wú)法利用，且處理困難，長(zhǎng)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(jiǎn)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(guò)物理吸附作用、化學(xué)吸附作用或離子交換作用等機(jī)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(dòng)態(tài)效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在條件一致的情況下，小顆粒活性氧化鋁除三價(jià)砷效率可達(dá)80%，除五價(jià)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(duì)強(qiáng)化除砷凈水劑進(jìn)行了除砷試驗(yàn)，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(qiáng)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(duì)原水pH也無(wú)嚴(yán)格要求，可以使用簡(jiǎn)單方法。

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(duì)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(duì)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(qiáng)。改性前，礦樣除砷屬表面物理吸附機(jī)理，改性后，礦樣除砷屬陰離子交換機(jī)理。梁慧鋒等人就新生態(tài)對(duì)水中三價(jià)砷去除作用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)新生態(tài)。