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自然界水體中，砷主要以砷酸鹽（Ⅴ）和亞砷酸鹽（Ⅲ）形式存在，其中亞砷酸鹽的毒性為砷酸鹽毒性的２５～６０倍［１－２］。通常Ａｓ（Ⅴ）的去除較為簡單，多采用混凝法、化學(xué)沉淀法或吸附法［３］。在ｐＨ＜９．５條件下，水體中Ａｓ（Ⅲ）多以非離子態(tài)存在，傳統(tǒng)的絮凝、沉淀、吸附等方法對其去除效果非常有限，故Ａｓ（Ⅲ）的去除是含砷廢水處理的重點(diǎn)。利用氧化劑將Ａｓ（Ⅲ）氧化為Ａｓ（Ⅴ），可以降低其毒性并提高去除率。常見的氧化劑有雙氧水、二氧化錳、臭氧、二氧化氯、高鐵酸鹽等。
混凝沉淀法是去除廢水中各類重金屬離子的方法之一，其主要機(jī)制是添加混凝劑或沉淀劑，使與重金屬離子結(jié)合成難溶化合物而沉淀，過濾后可以去除。含砷廢水混凝沉淀多采用絮凝劑和鐵鹽等，如聚鐵，硫酸鐵，硫酸亞鐵等。
我們針對某有色冶金企業(yè)含砷廢水，以沉淀法除砷，分別選用氫氧化鈉中和沉淀和聚鐵混凝后中和沉淀。采用液相－色譜原子熒光聯(lián)用儀（ＬＣ－ＡＦＳ９７７０）對砷進(jìn)行測試，砷的去除效果受ｐＨ影響較大：ｐＨ＝７時(shí)，砷去除率為４３．９％；加入聚鐵后再中和，砷去除率達(dá)９８.８％。
采用鐵鹽沉淀—絮凝法處理礦山含砷廢水，在ｐＨ為５～７條件下，以高鐵酸鉀為沉淀劑，控制鐵砷質(zhì)量比為１２∶１，砷去除率可達(dá)９８％，出水砷質(zhì)量濃度＜０．０５ｍｇ／Ｌ，符合ＧＢ３８３８—２００２《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。張帆等［６］研究了采用連續(xù)沉淀法處理酸性含砷廢水。先將廢水中的Ａｓ（Ⅲ）用雙氧水氧化成Ａｓ（Ⅴ），然后用石灰水中和，并向中和后液中添加固體硫酸亞鐵，加熱至９０℃并以４０Ｌ／ｈ速度通入氧氣，砷鐵形成臭蒽石固體顆粒而沉淀。主要化學(xué)反應(yīng)為：
廢水中的砷酸根與硫酸亞鐵反應(yīng)生成穩(wěn)定配合物，并被鐵水解產(chǎn)生的氫氧化物吸附而共沉淀，實(shí)現(xiàn)除砷，砷質(zhì)量濃度從８．５６ｇ／Ｌ降至０．５ｍｇ／Ｌ，去除率達(dá)９０％以上。
混凝法除砷成本低，操作簡便，但占地面積大，污泥產(chǎn)量大，后續(xù)危廢處理成本較大。
吸附法是利用吸附材料巨大的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)將廢水中的砷吸附去除，其操作簡單，處理水量大，適用于低濃度重金屬離子的深度去除。近年來，以載鐵離子的活性炭、碳納米管、鐵錳氧化物和鐵氧化物等為吸附劑吸附除砷的研究有一定成效。
我們將廢棄的小麥秸稈、木屑等通過一系列工序處理，再經(jīng)５００℃高溫煅燒碳化后制得活性炭，之后用硫酸亞鐵溶液對活性炭進(jìn)行改性處理，然后用于從溶液中吸附去除砷。結(jié)果表明：由小麥秸稈和木屑所制備的活性炭對水中Ａｓ（Ⅲ）的吸附效果不明顯，但負(fù)載鐵之后，吸附效果明顯增強(qiáng)；木屑活性炭基質(zhì)載鐵后除砷效果更好，在Ａｓ（Ⅲ）初始質(zhì)量濃度為２０ｍｇ／Ｌ、溶液ｐＨ＝７、吸附劑投加量５ｇ／Ｌ、溫度２５℃條件下，砷去除率達(dá)９８．１％。
我們研究了離子液體負(fù)載型納米碳管對砷的吸附。結(jié)果表明：當(dāng)用Ｎｍｂ－ＣＮＴ型納米碳管進(jìn)行動態(tài)吸附時(shí)，Ａｓ（Ⅲ）的穿透吸附量為７．０６１ｍｇ／ｇ，Ａｓ（Ⅴ）的貫穿吸附量為６．３５８ｍｇ／ｇ，飽和吸附量為１２．１７５ｍｇ／ｇ；吸附材料中的砷可用０．１ｍｏｌ／Ｌ鹽酸溶液脫附。
我們研究合成了Ｆｅ３Ｏ４－ＭｎＯ２納米材料，并用于從溶液中氧化吸附除砷。ＭｎＯ２在吸附過程中充當(dāng)氧化劑，將Ａｓ（Ⅲ）氧化為Ａｓ（Ⅴ）而后Ａｓ（Ⅴ）被鐵鹽吸附，最后在外加磁場作用下從水中分離。此材料結(jié)合了鐵鹽和二氧化錳的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了同步氧化Ａｓ（Ⅲ）和磁場分離并循環(huán)利用。當(dāng)砷初始質(zhì)量濃度＜７５μｇ／Ｌ時(shí)，用此材料吸附，出水質(zhì)量可達(dá)ＧＢ５７４９—２００６標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的砷質(zhì)量濃度＜０．０１ｍｇ／Ｌ的要求，在ｐＨ＝６～８時(shí)吸附效果最好，去除率可達(dá)８３％以上。廢水中的陰離子硫酸根和碳酸根對砷的吸附效果稍有影響，磷酸根和硅酸根與砷存在較大的競爭性吸附。
我們聯(lián)合使用自主研制的ＫＬ－Ａｓ０１型吸附劑和專用活化劑ＫＬ－ＡｓＨ１研究了深度去除鎢冶煉企業(yè)焙燒尾氣堿洗廢水和外排混合廢水中的砷。小試和中試結(jié)果均可達(dá)ＧＢ８９７８—１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中總砷質(zhì)量濃度小于０．１ｍｇ／Ｌ的限值要求，并根據(jù)企業(yè)４００ｍ３／ｄ的廢水排放量，估算運(yùn)行成本為５．８６元／ｔ。
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