纳米复合树脂NDA201-HZO吸附深度除As(Ⅴ)的试验研究(4)

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Fe3++AsO43-=FeAsO4 Ksp=5.7×10-21 (1-1)

Al3++AsO43-=AlAsO4 Ksp=1.6×10-16 (1-2)

3Ca2++2AsO43-=Ca3(AsO4)2Ksp=6.8×10-19 (1-3)

3Mg3++2AsO43-=Mg3(AsO4)2Ksp=2.1×10-20 (1-4)

目前操作最简便的、应用范围最广的除砷方法是石灰沉淀法。石灰廉价易得，能与废水中的砷反应生成亚砷酸钙和砷酸钙沉淀，但因为砷酸钙和亚砷酸钙在水中的溶解度较大，沉淀物的沉降速度极慢，处理后出水中砷的浓度不达标，渣量大，易堵塞管道，造成二次污染[16]。文献综述

硫化物沉淀法也是常用方法，采用硫化钠、硫氢化钠、硫化氢等作硫化剂用来处理高浓度砷的酸性废水，该法可去除约99%的砷，形成以三硫化二砷为主的高砷废渣，便于砷的富集和回收利用。污水中微量砷的去除不用硫化沉淀法，工业生产排放的高砷量污水进行初步除砷用硫化沉淀法，要使工业污水排放达标，还要其它深度处理方法的辅助使用[17]。

共沉淀法是借助加入废水中的Fe2+、Fe3+、Al3+等离子水解形成的氢氧化物胶体，吸附AsO43-、AsO33-及其它杂质，并依靠胶体间相互碰撞形成绒状凝胶下沉，达到除砷的目的。另外，向废水中加入聚丙烯酰胺（PAM），使分散的砷酸盐、亚砷酸盐等形成稳定的络合物，强化共沉淀效应，使沉淀更完全，沉淀时间更短。常用的共沉淀剂有铁盐（三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁等）和铝盐（硫酸铝、聚合硫酸铝等）[18]。但要使处理出水砷浓度达到排放标准的规定，共沉淀剂用量往往很大，不但增加了成本，而且产生大量污泥。因此，目前含砷废水的初级处理采用共沉淀法，其后辅以深度除砷工艺除砷。

1.2.2 吸附法

吸附法的原理是利用废水中的砷与多孔材料之间的亲和力，通过物理吸附或化学吸附作用将砷从废水中去除。吸附材料的比表面积越大，单位面积上的有效吸附位点越多，吸附效果就越好。常用的吸附材料有:活性炭、活性氧化铝、针铁矿、赤铁矿、活化煤等[19-22]。该技术具有操作简便、处理量大、经济适用等优点。但一般而言，吸附剂与砷之间亲和力越强，砷的脱附就越困难[23]，因此，寻找或开发对砷具有高亲和力和高吸附容量、且易于脱附再生的吸附剂，成为实现吸附技术除砷广泛应用的关键前提之一[24]。

1.2.3 膜分离法

膜分离法是以高分子或无机半透膜为分离介质，以流体中各组分在膜中的选择性传质功能，实现对目标组分的分离、分级、提纯或富集的方法，包括超滤、微滤、纳滤和反渗透等[25]。膜过滤是一种物理分离过程，在物质分离过程中不涉及相变，流程简单，处理含砷废水采用纳滤和反渗透法，在试验条件下能达到90%以上的处理效率，具有良好的应用前景。但应用于实际废水时，砷去除率因水质复杂、膜易污染而显著降低[26]，且存在再生成本较高、浓缩液处置困难等瓶颈，在工业废水除砷领域尚未得到广泛应用。目前该技术主要用于处理量相对较小、对水质要求高的纯水或超纯水的制备。

1.2.4 离子交换法

离子交换法是利用离子交换剂中所含的交换基团和水中的砷酸根/亚砷酸根发生离子交换作用而将砷去除的方法。离子交换法除砷具有设备简单、操作方便、处理效果好等优点[28]。常用离子交换树脂、沸石等作离子交换剂。离子交换法除砷的推动力是砷酸根离子在固液两相的浓度差以及离子交换剂上的功能基团对砷酸根离子的亲和能力，往往交换选择性较低，而实际废水中多含有大量硅酸根、磷酸根等阴离子与砷酸根离子共存，可与砷酸根离子竞争交换位点而降低砷的去除率，并导致交换剂再生频繁、处理费用升高等后果[28-29]。在实际应用中，需要对含砷工业废水进行预处理，降低目标污染物及共存干扰离子的浓度，以充分发挥离子交换反应的深度处理能力。来`自^751论*文-网www.751com.cn