含砷廢水處理研究現(xiàn)狀

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1、含砷廢水處理研究現(xiàn)狀作者：專業(yè)：摘要：水中砷含量超標(biāo)給人類造成了較大的危害，本文總結(jié)了近些年來含砷廢水的處理方法及發(fā)展?fàn)顩r，以及各種除砷技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：含砷廢水；沉淀；吸附；生物法除砷近年來，隨著礦冶、皮革、陶瓷、農(nóng)藥等行業(yè)的快速發(fā)展，水環(huán)境中砷的污染日益嚴(yán)重，近來報(bào)道的昆明陽宗海事件，既是礦冶造成陽宗海水體砷濃度呈上升趨勢，水質(zhì)由Ⅱ類急劇下降為劣V類，使當(dāng)?shù)?．6萬人的生活用水一度受到威脅。在自然界中，砷存在四種形態(tài)(一III，0，+III，+V)。在水中，砷的存在形態(tài)受pH的影響較大，主要以亞砷酸鹽和砷酸鹽存在，砷的

2、毒性高度地仰賴它的存在形態(tài)，亞砷酸鹽的毒性是砷酸鹽毒性的25～60倍總的來說砷化物毒性順序?yàn)镠As>無機(jī)砷化物(+III)>有機(jī)砷化(+III)>無機(jī)砷化物(+V)>有機(jī)砷化物(+V)¨。砷是人體非必須元素，它的化合物多有毒，關(guān)于砷引起的黑足病、角質(zhì)化等皮膚病以及癌癥等，在美國、德國、日本、阿根廷、孟加拉以及新疆、內(nèi)蒙等國家和地區(qū)都有報(bào)道，砷污染已成為全球性問題¨’為此，世界各國對水中砷含量制定了嚴(yán)格限定標(biāo)準(zhǔn)；我國頒布的飲用水新標(biāo)準(zhǔn)，已將砷含量從0．05mg／L提高到0．01mg／L以下，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0．5mg／Lj

3、。我國仍有近3×10～5×10人飲用水砷含量超標(biāo)，因此，深度除砷已成為急待解決的問題。目前，國內(nèi)外較多的科學(xué)家都在致力于水中砷的去除研究，主要的除砷方法可分為化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。本文把近年來除砷的方法或技術(shù)總結(jié)概況如下。1化學(xué)法目前國內(nèi)外處理水中砷的化學(xué)方法主要是沉淀法，包括熱沉淀法、絮凝沉淀法、鐵氧體法等。常用的沉淀劑有鐵鹽、鋁鹽、鈣鹽、石灰水、硫化物等。它們的共同特點(diǎn)是在水體中均可以與砷酸根形成硫化砷或砷酸鹽沉淀過濾除去。Jiang報(bào)道了采用FeC1去除水中的砷，最佳pH是7，As¨的存在嚴(yán)重干擾As¨的去除；Bo

4、hroandMerkl報(bào)道了用0．09mmol／LFe“處理300g／L含砷廢水的去除率達(dá)95％，而同樣的“僅能處理50％～60％的As¨。較多的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)溶液的pH高于8時(shí)，砷的去除率急劇下降。趙宗升¨從化學(xué)熱力學(xué)和鐵砷沉淀物的紅外光譜兩個(gè)方面探討了氧化鐵砷體系沉淀除砷的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)在低pH條件下，廢水中的砷酸根離子與鐵離子形成溶度積很小的FeAsO，并與過量的鐵離子形成的FeOOH生成吸附沉淀物，使砷得到去除。鋁的化合物對水中砷也有一定的去除效果，但不如鐵的化合物。Hering等?報(bào)道從含砷20L的水中去除80％的砷需要一樣

5、量的4．9mg／L的FeC1和40mg／LAl2(SO4)3·18H2O。Carbonell—BarrachinaA【t2]提出了在高度厭氧條件下，在硫化物沉淀劑的作用下生成難溶、穩(wěn)定的硫化砷，從而除去砷。目前，大多數(shù)企業(yè)含砷廢水的處理采用化學(xué)沉淀方法，而且往往是2～3種沉淀劑共同使用。例如，鐵鹽一鋁鹽、石灰一鎂鹽、鈣鹽一鐵鹽等組合絮凝劑都能獲得良好的除砷效果。郭翠梨¨采用石灰一聚合硫酸鐵法對硫酸生產(chǎn)中的含砷廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明，當(dāng)pH為8．8～10．6，m(Fe)：m(As)不小于5時(shí)，處理后廢水中砷的濃度小于1mg／L。

6、化學(xué)法除砷工藝簡單，投資少，操作方便，適用于處理砷含量較高的廢水。在經(jīng)濟(jì)條件相對較差的地區(qū)，有很高的經(jīng)濟(jì)效益，是首選除砷方法。但該方法需要大量的沉淀劑，產(chǎn)生大量的含砷廢渣，這些廢渣目前尚無較好的處理方法，長期堆積則容易造成二次污染。化學(xué)法除砷的研究較多，目前已處于較成熟階段。2物理化學(xué)法物理化學(xué)法一般是采用吸附、離子交換、反滲透、膜過濾等方法去除水中的砷。近年來有眾多學(xué)者在這方面做了深入的研究，并取得了較顯著的理論成果。2．1吸附法吸附法是一種簡單易行的廢水處理技術(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

7、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(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。吸附法是目前深度除砷技術(shù)之一。吸附法的關(guān)鍵在于高效經(jīng)濟(jì)的吸附劑的選擇與制備?？梢杂米魃槲絼┑牟牧嫌刑烊簧汉?、膨潤土、沸石、紅泥、椰子殼、涂層砂、活性氧化鋁和活性炭以及天然或合成的金屬氧化物及其水合氧化物等。Chakravarty等人¨采用錳鐵礦對水中砷的去除研究，結(jié)果表明，含MnO，76．9％，其它主要成分為SiO，、FeOOH、和K，O的錳鐵礦在pH2～8，沒有進(jìn)行預(yù)處理的前提下對水中

8、砷有較好的吸附效果。并且對As¨的吸附能力高于As，而且沒有Mn及其它元素溶出，當(dāng)溶液中存在Ni、Co“和Mg等陽離子時(shí)可以提高礦石的吸附能力。梁慧鋒等人¨用高錳酸鉀和硫酸錳溶液在室溫下制備新生態(tài)MnO，沉淀，對其性質(zhì)進(jìn)行表征，并討論了pH值對新生態(tài)MnO吸附砷的影響。結(jié)果表