饮用水中砷去除技术综述
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含砷矿泉水处理工艺流程标题:含砷矿泉水处理工艺流程详解一、前言含砷矿泉水的处理是一个重要的环境和公共卫生问题。
砷是一种有毒重金属,长期摄入会对人体健康造成严重影响。
因此,对含砷矿泉水进行有效处理是必要的。
以下将详细阐述含砷矿泉水的处理工艺流程。
二、预处理阶段1. 混凝沉淀:首先,通过添加絮凝剂(如铝盐或铁盐)使水中的悬浮物和部分溶解性砷化合物形成絮体,然后通过沉淀分离出来。
2. 过滤:经过混凝沉淀后的水,会通过砂滤器或活性炭过滤器,进一步去除水中的悬浮物和部分溶解性砷。
三、主处理阶段1. 物理吸附:常用的吸附材料有活性炭、沸石等,它们能有效吸附水中的砷。
此步骤可大幅度降低水中的砷浓度。
2. 化学沉淀:通过添加特定的化学试剂(如硫化钠、磷酸盐等)与砷反应生成不溶于水的沉淀物,然后通过沉淀分离。
3. 电化学处理:利用电极反应,将溶解在水中的五价砷还原为三价砷,再通过沉淀或吸附将其去除。
四、后处理阶段1. 反渗透:反渗透膜可以有效地拦截大部分砷离子,进一步提高水质。
2. 离子交换:通过离子交换树脂,将水中的砷离子替换下来,达到去除砷的目的。
3. 消毒:最后,使用氯、紫外线或其他消毒方式,确保水中无有害微生物。
五、监控与维护在整个处理过程中,需要定期对水质进行监测,确保处理效果。
同时,对设备进行定期维护和更换,保证其正常运行。
总结,含砷矿泉水的处理工艺流程复杂而严谨,涉及到多种技术和方法。
每个环节都是为了确保最终的出水质量,满足安全饮用的标准。
在实际操作中,应根据水源的具体情况,选择最适合的处理工艺。
饮用水除砷方法水处理技术:1 混凝法混凝法是目前在工业生产和处理饮用水中运用得最广泛的除砷方法,并且可以很好的使工业污水达到排放标准,使饮用水达到饮用标准。
最常见的混凝剂是铁盐,如三氯化铁、硫酸亚铁、氯化铁;铝盐,如硫酸铝、碱氯化铝、聚铝;还有硅酸盐、碳酸钙、煤渣(主要成分是和有骨架结构和微孔)经粉碎及高温培烧活化后做混凝剂,另外还有聚硅酸铁(PFSC)、无机铈铁(稀土基材料)等做混凝剂。
研究表明,铁盐的除砷效果好于铝盐,而且对As(Ⅴ)的去除效果明显好于As(Ⅲ),所以在除砷过程中常对所处理的水进行预氧化,把三价As(Ⅲ)氧化为五价As(Ⅴ),再进行混凝,为了提高氧化效果,有时还会加入催化剂促进氧化。
袁涛等人[3]通过正交试验,观察混凝剂成分变化、助凝剂的添加等因素对除砷效果的影响,发现当混凝剂成分分别为硫酸铁、硫酸铝、硫酸铁与硫酸铝聚合而成的复合物(质量比3:1)、硫酸铁和硅酸钠的聚台物(含量约2%)时,单纯用硫酸铁的除砷效果是最好的,在待除砷水中添加活性炭或高岭土对上混凝剂的除砷效率无明显增强作用。
但采取过滤措施后.砷去除率明显提高,这说明混凝剂水解产物形成的胶体颗粒吸附有砷,同时在pH 值较高时铁离子还会产生大量的氢氧化铁胶体,这种胶体具有较大的比表面和较高的吸附能力,能和砷酸根发生吸附共沉淀,使砷的去除率明显提高。
一般认为,混凝剂投加后,能够促使溶解状态的砷向不溶的含砷反应产物转变,从而达到将砷从水中去除的目的。
该过程可概括整理成以下三个方面:(1)沉淀作用,水解的金属离子与砷酸根形成沉淀;(2)共沉淀作用.在混凝剂水解—聚合一沉淀过程中.砷通过被吸附、包裹、闭合(或络合)等作用而随水解产物一起沉淀;(3)吸附作用,砷被混凝剂形成的不溶性水解产物表面所吸附。
后2种机制可能更为重要,因为在饮水除砷处理中,一般pH>,该条件下不易形成沉淀。
混凝法方法需要大量的混凝剂,产生大量的含砷废渣无法利用,且处理困难,长期堆积则容易造成二次污染,因此该方法的应用受到一定的限制。
饮用水除砷的物理方法一、过滤法过滤法是一种简单有效的物理方法,通过使用特定的过滤材料来去除饮用水中的砷。
常用的过滤材料包括活性炭、石英砂、陶瓷等,这些材料具有较强的吸附能力,能够有效地吸附砷离子。
过滤器的设计应该考虑到过滤材料的密度和孔径大小,以确保能够有效地过滤砷离子。
二、沉淀法沉淀法是一种利用化学反应使砷沉淀下来的物理方法。
常用的沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。
在饮用水中加入适量的沉淀剂,砷离子会与沉淀剂发生反应生成沉淀物,然后通过过滤或沉淀沉淀物的方法将砷离子从水中去除。
三、蒸馏法蒸馏法是一种通过蒸发和凝结的过程来去除饮用水中的砷。
这种方法利用了水和砷的沸点差异,将水蒸发后再重新凝结,从而去除砷离子。
通过这种方法可以得到高纯度的水,但是蒸馏法的能耗较高,不适用于大规模的水处理。
四、电离子交换法电离子交换法是一种通过交换树脂来去除饮用水中的砷的物理方法。
树脂通常是一种具有特定功能的聚合物,能够吸附砷离子并释放出其他离子。
当水通过树脂床时,砷离子会被树脂吸附,而其他离子则被释放出来。
随着时间的推移,树脂中的吸附位点会逐渐饱和,需要进行再生或更换。
五、逆渗透法逆渗透法是一种利用半透膜来去除饮用水中的砷的物理方法。
半透膜是一种具有特殊孔径的膜材料,能够过滤掉水中的砷离子和其他杂质,只保留水分子通过。
逆渗透法不仅可以去除砷离子,还可以去除其他溶解性固体、有机物和微生物等。
以上是几种常用的物理方法,用于解决饮用水中砷的问题。
在实际应用中,可以根据水质和处理需求选择合适的方法。
另外,物理方法通常需要与化学方法结合使用,以达到更好的去除效果。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况综合考虑,选择合适的处理工艺。
通过科学的水处理方法,我们可以有效地去除饮用水中的砷,确保饮用水的安全和健康。
第5章饮用源水中砷的去除技术现状简述陈甫华南开大学环境科学与工程学院前言砷是地壳中第20位最丰硕、且较分散的元素。
地壳中的砷通过风化、侵蚀、溶解等自然作用和打井取水、浇灌、采矿、化工等人为活动,已大量释放到天然水中,主若是进入地下水,第二是进入地面水,含砷浓度的高端范围已达到100至2000μg/L以上。
砷污染的天然水在中国、孟加拉等很多国家的一些地域散布普遍。
砷在天然水中的优势形态是无机砷,包括五价的砷酸及其盐(As(Ⅴ))和三价的亚砷酸及其盐(As(Ⅲ))【1,2】。
砷是毒性最大的元素之一。
无机砷化合物为国际癌症研究所(IARC)【3】等诸多权威机构所公认的人类已确信的致癌物,并能对人体多系统功能造成非致癌性危害【4】。
饮用砷污染的水,可引发急性和慢性饮水型砷中毒症,后者包括心脑血管病、神经病变、肺病、糖尿病、皮肤病变、皮肤癌和内脏癌(膀胱、肺、肾、肝)。
饮水型砷中毒症在很多国家陆续有记载【1】。
现今备受全世界关注的水砷中毒重灾区是在中国【5】和孟加拉及印度西孟加拉,其砷中毒危害病区的暴露人口别离高达1500万和700万,已确诊患者别离为数万和上万。
世界卫生组织(WHO)在1993年以饮水摄入砷引发皮肤癌作为依据,将饮用水砷标准推荐值从50μg/L提高到10μg/L【6】。
欧盟也采纳了这一新推荐值。
美国环境爱惜局(USEPA)经太长期系统调研,查明在一样情形下人体摄取的砷主若是通过饮水而来,并综合考虑饮水摄入砷对人体终身致癌风险率,饮用水中砷去除技术可行性和有关投资—效益三方面的分析结果,于2001年公布了美国饮用水砷强制性标准的最大许诺浓度(MCL)从50μg/L提高到10μg/L[7],决定在2006年开始执行【8】。
USEPA 基于膀胱癌和肺癌考虑的这一饮用水严格砷标准的人体终生致癌平均风险率为×10-4—×10-4 [9],约在致癌物一样致癌风险率(10-4—10-6)的上限。
化解饮水砷之患一步法除砷原理工艺及应用饮水中的砷污染已成为全球性的环境健康问题,特别是在发展中国家。
砷是一种高度有毒的物质,长期暴露于高砷水中会导致多种慢性疾病,包括癌症、皮肤病、心血管疾病等。
因此,为了保护人类健康,必须采取措施来消除饮水中的砷污染。
一步法除砷是目前广泛应用于砷去除领域的一种方法。
它的原理是通过化学反应或物理吸附来将水中的砷离子转化为低毒或无毒的形式,从而降低水中砷浓度。
一步法除砷的工艺可以分为以下几个步骤:1.原水处理:首先,将原水过滤,去除悬浮物和颗粒物等杂质。
然后,采用调节pH值的方法将原水调至适宜的范围,以提高砷去除效率。
2.加药混合反应:在原水中加入适量的化学药剂,如铁盐或铝盐等。
这些药剂可以与水中的砷形成复合物,从而实现砷的去除。
混合反应一般通过搅拌或反应槽进行,以确保药剂与砷充分混合和反应。
3.沉淀分离:混合反应后,砷药剂复合物会形成沉淀,这时需要将沉淀与水体分离。
可以通过沉淀池或沉淀槽等装置进行沉淀分离,通过重力沉降或沉淀剂添加来促进沉淀效果。
4.后处理:对于分离后的沉淀,还需要进行后续处理。
可以利用过滤、压滤、离心等技术将沉淀进一步浓缩、干燥或固化,以提高砷的处理效率和经济性。
一步法除砷工艺具有以下几个优点:1.高效性:一步法除砷可以快速、高效地降低水中的砷浓度。
通过合理的药剂选择和控制条件,可以实现较高的砷去除率。
2.灵活性:一步法除砷适用于不同类型的水源,包括地下水、地表水和废水等。
同时,它也适用于不同砷形态的处理,如三价砷和五价砷。
3.成本效益:相对于其他砷去除方法,一步法除砷具有较低的成本和能耗。
它可以通过合理的工艺控制和药剂选择,最大限度地降低运行成本。
一步法除砷已经在实际应用中取得了一定的成功。
例如,一些国家和地区已经采用了该工艺来处理饮水中的砷污染,取得了良好的效果。
但同时也需要指出的是,一步法除砷仍然存在一些挑战和问题,如药剂选择、副产物生成和处理等方面。
水工程与工艺新技术摘要:自从1996年孟加拉国和印度报道慢性砷中毒事件以来,饮用水砷污染和砷中毒问题就受到全世界的关注。
如何解决这一难题,研究人员进行了大量研究。
本文综述了饮用水中砷的去除方法,包括混凝/沉淀、吸附、离子交换技术、生物法其他方法如反渗透法以及“微鼻”除砷技工艺等,对各种除砷技术进行了总结和比较。
关键词:化学法处理离子交换法生物法反渗透法(RO) “微鼻”除砷技工艺饮用水中的砷污染对全球数百万人的健康造成了威胁。
这种情况不但发生在印度、中国和孟加拉国,在美国、英国、德国和意大利的部分地区也存在此类问题,主要是源于天然矿源的冲刷,以及矿业和工业废水等人类活动的影响。
虽然这种情况的程度较轻。
世界卫生组织(WHO)建议将饮用水中砷的最大浓度限值(MCL)定为10 ppb(1 ppb即十亿分之一)。
这一限值在许多国家已经被广为接受。
但是,仍有数百万人只能喝到含砷量达到50 ppb甚至含砷浓度更高的饮用水。
砷对于高级生物和人具有很高的毒性。
如果长期接触,普遍会发生皮肤改变或其他健康损害,最终导致血管疾病或癌症。
自然水系中,存在有机砷和无机砷。
其中无机砷主要以As (Ⅲ)和As (V)存在,具体存在形式取决于水体的氧化还原电位和pH。
在氧化环境如地表水中,砷主要以五价态存在,如(H2AsO4-、HAs O42 - );在还原环境如地下水中,则主要以三价砷(如H3AsO3 ) 存在。
有机砷的主要存在形式是二甲基胂酸(DMA) 和甲基胂酸(MMA)。
其中,DMA是暴露在无机砷环境中的动物和人类的主要代谢产物。
有机砷和无机砷在一定条件下可以相互转化,厌氧条件下,砷酸盐通过甲烷菌中甲基钴氨素作用,此时砷酸盐被还原,同时甲基化而生成二甲基以下将对主要的除砷技术作详细的述评。
1.化学法处理含砷废水处理含砷废水目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。