飲用水除砷是解決全球性砷污染問(wèn)題的關(guān)鍵，尤其在我國(guó)內(nèi)蒙古、新疆、臺(tái)灣等高砷地區(qū)尤為重要。以下是主流除砷技術(shù)的分類(lèi)、原理及應(yīng)用分析：

　　一、混凝法

　　原理：

　　通過(guò)加入鐵鹽(如三氯化鐵、聚合硫酸鐵)或鋁鹽(如聚合氯化鋁)等混凝劑，與水中砷酸根(AsO?3?)或亞砷酸根(AsO?3?)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成沉淀或共沉淀。鐵鹽效果通常優(yōu)于鋁鹽，且對(duì)五價(jià)砷(AsⅤ)的去除效率更高。

　　需預(yù)氧化處理：將三價(jià)砷(AsⅢ)氧化為五價(jià)砷(AsⅤ)可顯著提升去除率，常用氧化劑如臭氧、氯氣或過(guò)氧化氫，并可能添加催化劑(如Fe2?)加速反應(yīng)。

　　機(jī)制：

　　沉淀作用：金屬離子與砷酸根直接生成難溶鹽(如FeAsO?)。

　　共沉淀與吸附：砷被包裹或吸附于混凝劑水解產(chǎn)生的膠體中(如氫氧化鐵膠體)，后者比表面積大，吸附能力強(qiáng)。

　　優(yōu)缺點(diǎn)：

　　優(yōu)勢(shì)：適用于大型水廠，可同步除濁、除砷，成本較低。

　　局限：產(chǎn)生大量含砷廢渣，處理不當(dāng)易造成二次污染;pH較高時(shí)沉淀效果受限。

　　二、吸附法

　　常見(jiàn)吸附劑：

　　活性氧化鋁：對(duì)五價(jià)砷吸附效率達(dá)86%，三價(jià)砷為80%，優(yōu)于活性炭、骨炭等。

　　改性沸石：如微波磷改性斜發(fā)沸石，通過(guò)陰離子交換機(jī)理提升除砷能力。

　　新生態(tài)MnO?：對(duì)三價(jià)砷有快速氧化吸附作用，去除率接近100%。

　　納米材料：如納米二氧化鈦、稀土氧化物等，具高吸附容量。

　　優(yōu)缺點(diǎn)：

　　優(yōu)勢(shì)：適用于低濃度砷處理，設(shè)備簡(jiǎn)單，可再生利用。

　　局限：易受pH、有機(jī)物及競(jìng)爭(zhēng)離子(如SO?2?、PO?3?)干擾，需預(yù)處理優(yōu)化水質(zhì)。

　　三、離子交換法

　　原理：

　　利用砷酸根(AsO?3?)與離子交換樹(shù)脂的選擇性交換反應(yīng)。例如食品級(jí)樹(shù)脂Tulsimer? A-62MP，可精準(zhǔn)去除砷至0.02mg/L以下，符合WHO標(biāo)準(zhǔn)。

　　技術(shù)亮點(diǎn)：

　　多功能樹(shù)脂：如Tulsion? ARSENIL，載有氫氧化鐵和二氧化錳，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)砷的氧化與吸附，無(wú)需預(yù)氧化。

　　抗干擾能力：適用于波動(dòng)pH和高TDS水質(zhì)，抵抗有機(jī)物污染。

　　優(yōu)缺點(diǎn)：

　　優(yōu)勢(shì)：處理精度高、無(wú)二次污染，適合小型供水或家庭用水。

　　局限：樹(shù)脂成本較高，需定期再生維護(hù)。

　　四、其他技術(shù)

　　生物法：

　　利用微生物(如砷氧化菌、甲基化菌)改變砷形態(tài)，但技術(shù)尚處實(shí)驗(yàn)室階段。

　　膜分離法：

　　反滲透可高效截留砷，但運(yùn)行成本高，易堵塞，適用于高附加值場(chǎng)景。

　　五、技術(shù)選擇建議

　　大型水廠：優(yōu)先混凝法(如聚合硫酸鐵)結(jié)合砂濾，經(jīng)濟(jì)高效。

　　家庭或小型供水：推薦離子交換樹(shù)脂(如A-62MP)，精度高且操作簡(jiǎn)便。

　　復(fù)雜水質(zhì)：可組合工藝，如混凝+吸附或預(yù)氧化+離子交換，提升穩(wěn)定性。

　　綜上所述，實(shí)際應(yīng)用中需綜合考慮砷形態(tài)、水質(zhì)條件、成本及維護(hù)難度，選擇最優(yōu)方案或組合技術(shù)。

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