2025-06-12291
飲用水除砷是解決地方性砷中毒問題的關鍵,需結合砷的形態(tài)(AsⅢ/AsⅤ)、水質特點及經濟條件選擇合適的技術。以下是主流除砷方法及其特點:
一、理化除砷方法
混凝法
原理:通過鐵鹽(硫酸鐵、氯化鐵)或鋁鹽(聚合氯化鋁)等混凝劑,將砷酸根離子形成沉淀或共沉淀去除。鐵鹽對As(V)去除效果更佳,常需預氧化(如加氯或臭氧)將As(Ⅲ)轉化為As(V)。
優(yōu)勢:成本低、適用于大規(guī)模處理,可結合傳統水處理工藝。
局限:產生含砷廢渣需安全處置,可能引發(fā)二次污染;對低濃度砷處理效率有限。
吸附法
常用材料:活性氧化鋁、活性炭、改性沸石、納米金屬氧化物(如MnO?)等。
活性氧化鋁:對As(Ⅲ)和As(V)均有較高吸附容量,最佳pH為5.5-7.0,需定期再生(用NaOH或NaCl溶液)。
改性沸石:通過磷改性可提升除砷能力,吸附容量增加50倍,適合低濃度砷處理。
優(yōu)勢:操作簡便、適合家庭或小型供水系統。
局限:易受有機物、競爭離子(如SO?2?、PO?3?)干擾,需預處理改善水質。
離子交換法
原理:利用螯合樹脂或離子交換纖維選擇性吸附砷酸根離子,如合成螯合樹脂對As(Ⅲ)吸附量大(最大容量達63.7mg/g),可循環(huán)再生。
優(yōu)勢:高效、選擇性好,可回收砷資源。
局限:投資高、需酸堿再生,處理高鹽水質時需預處理。
膜技術
納濾(NF):選擇性截留As(V),保留有益礦物(Ca2?、Mg2?),如碧水源DF90膜對As(V)截留率>99%,DF30膜截留率>93%。需預氧化處理As(Ⅲ)以提高整體效率。
反滲透(RO):對As(Ⅲ)和As(V)均高效(去除率96%-99%),但能耗高、產水缺少礦物質。
優(yōu)勢:自動化程度高、處理效果穩(wěn)定。
局限:成本高、維護復雜,適合規(guī)模化應用。
復合工藝
混凝+吸附:先通過鐵鹽混凝去除部分砷,再用活性氧化鋁深度處理。
膜技術+預處理:如“預氧化+納濾”組合,兼顧效率與經濟性。
四、未來發(fā)展趨勢
多功能材料開發(fā):如負載金屬的活性炭、磁性納米吸附劑等,提升選擇性與再生性能。
技術集成:混凝-吸附-膜分離聯合工藝,平衡效率與成本。
農村適配技術:研發(fā)廉價、長效的家庭除砷裝置。
砷資源回收:探索從吸附劑/沉淀中回收砷的技術,減少二次污染。
當前技術已能高效處理飲用水砷污染,但需結合水質特點、經濟條件及維護能力選擇最優(yōu)方案,同時關注二次污染防控與技術推廣的可行性。
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