含砷废水处理研究进展

关于含砷废水处理技术的研究作者：何华立来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第06期摘要：砷是一种有害物质，不仅危害人类身体健康引发癌症，也会危及到其他生物的生存。

随着经济的快速发展，砷的污染越来越严重，特别是采矿，冶金工业。

由于砷的含量过高导致大面积的生物砷中毒，所以，砷的废水处理刻不容缓，砷废水的处理方法的研究也势在必行。

本文主要介绍了几种砷废水处理的技术，以及它们的使用范围，还包括砷废水处理技术的研究方向。

关键词：砷废水；处理；研究进展砷废水处理的方法一般有三种，物理，化学和生物方法。

传统的砷废水处理方法主要是化学沉淀法，此种方法有利有弊，一方面就是价格廉价，应用广泛。

另一方面就是产生的砷化合物会对环境造成二次污染。

目前，砷废水处理技巧注重不产生二次污染，价格低廉，能够处理大面积的废水。

主要有以下几种方法。

1 吸附法吸附法即时利用污染物与材料之间的吸附作用，使污染物可以吸附到材料上，从而可以从水中除去。

一般来说，吸附材料的表面积越大，吸附材料吸附的污染物越多，从而吸附作用越好。

常用的吸附材料有活性氧化铝，活性铁粉，活性炭等。

该种方法简单方便，处理面积较大，是目前应用较广泛的一种方法。

如何处理吸附后的材料是吸附法中最难解决的问题，如果处理不好就会造成二次污染。

一定要合理选择吸附材料，如果材料的吸附能力过强就会处理后的材料容易造成二次污染，吸附能力太弱，污水处理效果不理想。

所以吸附法的研究方向就是开发价格低廉，吸附性合适的吸附材料。

2 光催化氧化法就是利用光催化氧化剂，在一定的条件下使砷能够氧化。

当水体的pH3 电渗析法电渗析法就是将砷废水通过两张极膜，并在两极头端通上电极，使废水中的阴离子和阳离子自由移动。

相同的离子就会移动到同一极，膜的两边最后存在的就会是相同的离子，使砷废水得到净化。

一般两极的极性越高，净化效果越好。

但是，此种方法耗电量较大，设备在水中容易受到腐蚀，使用年限短，成本较高。

第42卷第4期(总第190期)2023年8月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g y ofC h i n a V o l .42N o .4(S u m.190)A u g.2023从含砷废水中除砷工艺研究进展何智颖1,袁君帆1,花 超1,潘浩宇1,祝瑞杰1,曹亦俊1,2,李 猛1,2(1.郑州大学化工学院,河南郑州 450001;2.郑州大学关键金属河南实验室,河南郑州 450001)摘要:概述了含砷废水来源及危害,综述了近年来从含砷废水中去除砷的工艺发展研究现状,主要包括吸附法㊁电絮凝法㊁化学沉淀法㊁生物法㊁电化学高级氧化法的优缺点,以期为含砷废水的高效处理提供思路,促进含砷废水脱砷技术的发展㊂关键词:砷;废水;去除;进展中图分类号:X 703;T F 803.25 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2023)04-0330-05D O I :10.13355/j .c n k i .s f y j.2023.04.002收稿日期:2022-11-30基金项目:国家自然科学基金青年项目(52004252);河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(212102310600);郑州大学2022年度大学生创新创业训练计划项目(2022C X C Y 097)㊂第一作者简介:何智颖(2001 ),女,大学本科,主要研究方向为固废资源化㊂通信作者简介:李猛(1988 ),男,博士,副教授,硕士生导师,主要研究方向为固废资源化㊂E -m a i l :l i m e n g u b c @o u t l o o k .c o m ㊂引用格式:何智颖,袁君帆,花超,等.从含砷废水中除砷工艺研究进展[J ].湿法冶金,2023,42(4):330-334.近年来,随着有色金属矿产资源的开发及有色金属的冶炼,产生了大量含砷废水,其中的砷主要以无机砷和有机砷形式存在㊂含砷有机物毒性相对较弱,而含砷无机物较稳定㊁不易分解㊁具有一定毒性,其中,砷氧化物及砷酸盐毒性相对较大[1-3]㊂含砷废水经过生态循环累计会对环境和人体造成危害,因此,采取有效方法去除废水中的砷具有重要意义㊂目前,从含砷废水中去除砷的方法主要有吸附法㊁电絮凝法㊁化学沉淀法㊁生物法和电化学高级氧化法[4-6]㊂本文综述了上述除砷方法的研究进展,并总结了各种方法的优缺点㊂1 含砷废水概述砷大多以硫化物的形式夹杂在金㊁铜㊁铅㊁锌㊁锡㊁镍㊁钴矿中㊂目前,含砷金属矿的开采冶炼是含砷废水的主要来源[7],其中,铅㊁锌冶炼企业产生的含砷废水量最大,铅㊁锌冶炼含砷废水中砷质量浓度分别在0.5~20㊁1~6g /L 范围内[8]㊂此外,农业生产中各种农药㊁含砷肥料㊁工业泥污的使用,以及污水灌溉等过程也会产生一些含砷废水[9],这些含砷废水进入土壤中可能影响植物生长㊂2 含砷废水除砷工艺2.1 吸附法吸附法是通过吸附剂对砷的较强亲和力,把含砷废水中砷离子吸附在吸附剂表面,以实现富集除砷[10]㊂该法主要用于处理砷质量浓度小于0.5m g/L 的含砷废水,通常选择表面积较大㊁吸附性能较强且不易溶解的材料作为吸附剂㊂常用的吸附剂有氧化铝㊁活性炭㊁树脂及复合材料等:氧化铝比表面积较大,吸附基团较多,对砷的吸附能力较强;活性炭具有较多的孔隙结构,比表面积大,对砷的吸附性能较好;树脂是利用离子交换及配合反应除砷;复合材料是通过多种吸附物质协同吸附除砷㊂近些年,有关除砷吸附材料的改进研究较多㊂沈舒雨[11]研究了用离子交换树脂及多孔T i 3S i C 2氧化衍生物从强酸水体中吸附除砷㊂结果表明:多孔T i 3S i C 2氧化衍生物在强酸水体中经过水热处理得到的不同晶型T i O 2对砷吸附能力较弱,经过N a O H 处理后性能有所提高㊂W e iY .F .等[12]Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第42卷第4期何智颖,等:从含砷废水中除砷工艺研究进展研究了将过氧单硫酸盐(P M S )和C u F e 2O 4相结合去除砷㊂结果表明:与C u F e 2O 4相比,C u F e 2O 4/P M S 非匀相吸附材料对砷亲和力和吸附能力都更强;C u F e 2O 4/P M S 对砷的吸附量可达63.9m g /g ,远高于C u F e 2O 4对砷的吸附量(A s (Ⅲ)㊁A s (Ⅴ)分别为36.9㊁45.4m g /g)㊂崔智慧[13]以氧化石墨烯为基体合成磁性纳米氧化石墨烯,并将其负载在砂子上合成新型吸附剂,研究在酸性条件下吸附五价砷㊂结果表明:新型吸附剂对砷的平均吸附量是氧化石墨烯负载砂子的100倍,是纯砂子的20倍㊂P l o y c h o m po o 等[14]利用水热浸渍还原氧化石墨烯(r G O )和采用涂覆双钠石型氧化锰(δ-M n O 2)的铁基金属(拉瓦锡研究所材料:M I L -100(铁))有机框架合成了功能化三元复合材料(M I L -100(F e )/r G O /δ-M n O 2),并用于去除废水中的砷㊂结果表明:A s (Ⅲ)和A s (Ⅴ)分别在40m i n 和120m i n 内达到吸附平衡,吸附后废水中砷质量浓度降至5m g /L ;适宜条件下,A s (Ⅲ)和A s (Ⅴ)的最大吸附量分别为192.67m g /g 和162.07m g /g;此外,该吸附剂在p H 为2~9内稳定性较高,饱和吸附剂吸附 脱附循环5次以上可实现完全再生㊂吸附法具有低成本㊁操作简单㊁吸附量大㊁吸附平衡浓度低㊁吸附剂可再生等优点,但吸附材料循环使用有一定困难,吸附率受其他共存离子干扰较大㊂2.2 电絮凝法电絮凝法是在外加电场的作用下溶解金属电极,金属阳离子在水中聚合形成具有吸附能力的物质,对砷进行吸附絮凝,从而降解去除㊂常用的金属电极为铁和铝㊂Z e l i h a 等[15]研究了铁电极电凝聚法除砷,结果表明:在溶液初始p H=4㊁电流密度0.54m A /c m2㊁搅拌速度150r /m i n 的最优条件下电解30m i n,砷去除率可达99.50%㊂L i S .D.等[16]通过优化硫酸盐氯化物或硫酸盐-碳酸氢盐二元盐水(氯化物或碳酸氢盐作为抗衡离子)中的硫酸盐当量分数(0.97或0.875),在长期耗竭 再生循环操作期间,采用标准阴离子交换树脂(A E R )柱工艺去除含砷溶液(ρ(A s )=110μg /L )中痕量砷㊂结果表明:通过铝/铁基化学混凝或电凝聚工艺均可从富砷的硫酸氯化物或硫酸碳酸氢盐废水中选择性去除砷;采用铁基电凝聚(电极间距离9c m ,0.50m A /c m 2,15m i n )和硫酸盐氯化物二元盐水,砷去除率接近100%,去除效果最佳㊂司艳晓等[17]针对传统电絮凝所存在的曝气增氧㊁电极反应能耗高等关键问题,研究开发了空气阴极,并与铁阳极组成电化学氧化 絮凝协同除砷系统,对比了相同电压下新型电化学氧化 絮凝系统与传统电絮凝系统在砷去除效率㊁能耗上的差异㊂结果表明:电压相同时,空气阴极电絮凝系统的电流密度较传统电絮凝系统要高得多;电压为2.0V 时,空气阴极电絮凝系统对A s (Ⅲ)与总砷的去除反应速率常数约为曝气电絮凝系统的3倍;空气阴极电絮凝无需曝气,与曝气电絮凝相比,可节省50%的电极反应能耗和74%的总能耗㊂电絮凝法设备简单易操作,砷去除效率高,不易造成环境污染;但电溶解性阳极材料消耗极大,运行成本较高㊂2.3 化学沉淀法化学沉淀法是通过加入沉淀剂,使废水中的砷与沉淀剂中的金属离子形成难溶沉淀物,以达到除砷的目的[18-19]㊂砷酸盐溶解度低,而亚砷酸盐溶解度较高,因此,通常需将A s (Ⅲ)氧化成A s (Ⅴ)后再进行化学沉淀㊂陈小凤等[20]研究了不同低溶解度砷酸盐,包括砷酸钙(C a -A s 盐)㊁臭葱石(F e A s O 4㊃2H 2O )㊁砷铝石(A l A s O 4㊃2H 2O ),以及含砷明矾石族矿物(砷黄钾铁矾(K F e 3(S O 4)2-x (A s O 4)x (O H )6)㊁砷钠明矾石(N a A l 3(S O 4)2-x (A s O 4)x (O H )6)的砷浸出特性㊂结果表明:用砷钠明矾石固溶体除砷具有很好的中长期稳定性,pH 在5~8内,砷钠明矾石固溶体的砷质量浓度为0.01~0.1m g /L ,远低于低溶解度砷酸盐(砷酸钙㊁臭葱石㊁砷铝石)的砷质量浓度(5m g/L );用砷钠明矾石固溶体固砷可有效去除废水中的砷㊂应国民[21]研究了用两段石灰中和 洗涤 絮凝沉淀工艺和硫化沉淀工艺去除污酸中的砷㊂结果表明:两段中和后,酸溶液中砷质量浓度由13.69g /L 降至360m g/L ;在S /A s 物质的量比为4.5ʒ1㊁反应时间1h ㊁温度50ħ条件下,硫化沉淀工艺对砷的去除率达79.30%㊂D u n gk a e w 等[22]研究了在诱导砷酸盐结合磷酸钙羟基磷灰石(C a (P /A s )H A p )形成的条件下去除废水中的砷㊂结果表明:砷酸盐能在C a (P /A s )H A p 宿主材料形成时替代一部分磷酸㊃133㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.湿法冶金2023年8月盐,砷去除率高达99%;较高的C a/(P+A s)和P/A s物质的量比对除砷有积极影响,但初始阴离子溶液p H(砷形态形成的关键参数)对砷去除影响甚微㊂化学沉淀法脱砷投资少㊁操作简单,但需妥善处理沉淀物,否则会造成严重的二次污染,深度脱砷也较为困难㊂2.4生物法生物法除砷主要包括微生物氧化法及植物修复法等[23],可用于除砷的微生物包括细菌㊁真菌及藻菌共生体等[24]㊂生物法是利用微生物㊁沉水植物等生物对砷进行吸附㊁积累和转化,进而降低废水中砷的浓度[25]㊂与化学法相比,生物法无需添加化学药剂,且作用时间长㊁经济环保㊂T a k e u c h i等[26]研究发现M.c o m m u n i s菌株在砷质量浓度达5m g/L的培养基中,砷积累可达2290m g/k g,是砷污染水生物修复的潜在候选菌㊂黄雄英[27]研究发现黄青霉菌在溶液p H=5㊁菌体投放量2.1g/L条件下反应96m i n,A s(Ⅲ)去除率达34.3%㊂郭盾[28]研究了库克菌㊁变形菌和芽孢杆菌等的耐砷性能,通过外加砷源筛选出的高耐砷菌的除砷效果,结果表明:高耐砷菌对A s(Ⅲ)具有很高的耐受性,除砷效果较好㊂A b d u r等[29]研究了A s(Ⅲ)和F e(Ⅱ)的生物氧化,通过批量试验评估F e氧化细菌(L e p t o t h r i x s p p.)对A s(Ⅲ)的氧化效果,并用椰子壳支撑介质的固定床下流生物柱,考察了水中A s(Ⅲ)和F e(Ⅱ)的联合去除效果㊂结果表明:氧化和共沉淀过程可将A s(Ⅲ)质量浓度从500μg/L降至10μg/L 以下,水力停留时间为120m i n㊂潘义宏等[30]研究了用沉水植物处理含砷废水㊂金鱼藻㊁黑藻㊁小眼子菜㊁八药水筛分别富集砷后,每种植物体内砷质量分数分别为(150ʃ7.3)㊁(179ʃ35)㊁(92ʃ31)㊁(265ʃ21)m g/k g,这4种沉水植物对砷富集能力较强㊂陈国梁等[31]研究了用苦草富集废水中的砷,结果表明,苦草对砷有较好的富集效果:3d内砷富集系数即可达较大值;第14d砷质量浓度可降至2m g/L,砷富集系数超过200㊂生物法具有成本低廉㊁环境友好㊁修复效果明显等优点,应用广泛[32-33]㊂植物修复要求所选植物对重金属有较高的耐受性,具有分布广泛㊁易于获取及生命力顽强等优点;微生物对外界环境的要求较为严格,导致其实际应用受到制约㊂2.5电化学高级氧化法电化学高级氧化技术是近年来发展较迅速的高级氧化技术之一,可产生具有强氧化能力的H2O2㊁羟基自由基㊁活性氯等强氧化性物种㊂采用该法处理含砷废水时,A s(Ⅲ)可被羟基自由基氧化为低毒性的A s(Ⅴ),进而实现砷的高效转化㊂该法主要分为阳极氧化法㊁电芬顿氧化法及类芬顿法等[34-36]㊂X u eY.D.等[37]采用水热法合成碳基M o S2超薄纳米薄片,制备改性碳毡电极,并将其用作双电子氧化还原反应阴极,氧化去除碱性介质中的A s(Ⅲ)㊂结果表明:M o S2中含有丰富的M o O 键,使双电子氧化还原反应催化性能㊁导电性和亲水性明显增强;M o S2修饰电极在电氧化过程中具有良好的稳定性,A s(Ⅲ)氧化转化率可达99.8%㊂L u oY.等[38]研究了电化学法去除高砷粉煤灰中的砷㊂通过纳米级M o S2/r G O与聚四氟乙烯制备改性复合阴极,利用溶解氧和气态氧进行双电子氧还原反应,协同氧化去除高砷粉煤灰溶液中的A s(Ⅲ)和C r(Ⅲ)㊂结果表明:改性阴极具有较高的催化活性,在电流密度8.41m A/c m2㊁启动电位-0.53V条件下,135m i n后砷去除率为96.1%㊂朱昱还[39]研究了氧化石墨烯负载硫化纳米零价铁(S-n Z V I@G O)去除土壤淋洗液中A s(Ⅲ),结果表明:溶液中的分子氧对S-n Z V I@G O 去除A s(Ⅲ)有显著影响,有氧条件下砷最大吸附量高达444.68m g/g㊁砷去除率为91.2%,远远高于无氧条件砷去除率(44.79%)㊂L iM.等[40]通过添加炭黑和聚四氟乙烯乳液对碳毡阴极进行改性,通过电化学高级氧化法去除废水中的砷㊂结果表明:在N a O H质量浓度75g/L㊁温度25ħ条件下反应90m i n,砷去除率可达98.4%,明显高于碱浸出工艺的砷去除率(80.69%)㊂L a n H.C.等[41]采用静电纺丝方法制备F e C x/N掺杂碳纤维复合材料(F e C x/N C N F s),并用作电芬顿法降解二甲基砷酸盐(D MA)的催化剂和A s(Ⅴ)吸附剂,结果表明:D MA可被F e C x/N C N F s氧化成A s(Ⅴ),反应360m i n后, D MA降解率达96%;最佳试验条件下,溶液中残留A s(Ⅴ)质量浓度低于0.01m g/L的允许限值㊂C h e n M.Q.等[42]研究了F e(Ⅲ)/C a O2芬顿技术同时氧化脱除亚砷酸盐,结果表明:亚砷酸盐㊃233㊃Copyright©博看网. All Rights Reserved.第42卷第4期何智颖,等:从含砷废水中除砷工艺研究进展氧化率可达100%,砷去除率达95.8%,优于传统技术;在p H 为3~9条件下,㊃O H 和1O 2及C a O 2衍生的C a (Ⅱ)对A s (Ⅲ)的氧化均起到重要作用,C a -F e 初生胶体的形成有利于砷的去除㊂Z h a n g P .等[43]研究了负载S n O 2的T i 基T i O 2纳米管(T i /T i O 2N T s /S b -S n O 2)为阳极氧化A s (Ⅲ)的性能和机制,并考察了电絮凝(E C )对总砷的去除效果㊂结果表明:阳极T i /T i O 2N T s /S b -S n O 2对As (Ⅲ)氧化性较好,电化学活性持久;针对含6.67μm o l /L A s (Ⅲ)的废水,在电流50m A 时反应60m i n ,A s (Ⅲ)可完全被氧化为A s (Ⅴ);电流小于30m A 时,电子转移起主要作用,电流大于30m A 时,羟基自由基氧化作用随电流增大而增大;A s (Ⅲ)完全被氧化为A s (Ⅴ)后,通过改变电极极性,在同一反应器中,E C 能高效去除总砷,去除效率随电流增大而升高,阳极氧化在O 2限制条件下可有效提高EC 对废水中A s (Ⅲ)的去除效果㊂3 结束语随着有色金属矿产资源的开采和冶炼,不可避免产生含砷废水㊂目前,从含砷废水中去除砷的方法较多,但各有优缺点㊂吸附法操作简单,吸附量大,但吸附材料的循环使用是难点;电絮凝法除砷操作环境友好,不易造成环境污染,但是能耗高;化学沉淀法除砷价格低廉,但砷的深度脱除有一定困难;生物法除砷对于含砷废水砷浓度适用范围广,可再生利用,但微生物对外界生存环境要求较严格,使应用受到制约;电化学高级氧化技术原位可产生活性氧,能有效避免外加添加剂的污染且砷转化率高,是一种极具潜力的砷脱除方法,建议今后对电化学高级氧化过程中的电极及操作参数进行深入研究,以进一步提高砷的去除率,有效解决含砷废水的砷污染问题㊂参考文献:[1] 罗铭宇,张丽娜,杨海艳,等.废水中砷去除的研究进展与展望[J ].精细化工中间体,2018,48(6):1-5.[2] 肖细元,陈同斌,廖晓勇,等.中国主要含砷矿产资源的区域分布与砷污染问题[J ].地理研究,2008(1):201-212.[3] 袁露成,龚傲,吴选高,等.过渡金属氧化物去除水中砷的研究进展[J ].湿法冶金,2020,39(3):175-181.[4] 廖家隆,张喆秋,陈丽杰,等.含砷废水处理研究进展[J ].有色金属科学与工程,2018,9(1):86-91.[5] 陈芳芳,陈辉.用双氧水氧化 铁盐沉淀法从含砷废水中去除砷试验研究[J ].湿法冶金,2022,41(4):372-375.[6] 刘旭.电絮凝法去除水体中砷的研究[D ].杭州:浙江工业大学,2020.[7] 雷润龙.氧化镁复合吸附剂的制备及其除砷性能研究[D ].武汉:中南民族大学,2021.[8] 闫斐,王雁行,王垂涨.探究铅锌冶炼企业含砷废水的处理技术[J ].皮革制作与环保科技,2022,3(13):133-135.[9] 王瑶瑶,郝毅,张洪,等.珠三角地区大米中的镉砷污染现状及治理措施[J ].中国农学通报,2019,35(12):63-72.[10] 范荣桂,郜秋平,高海娟.吸附法处理废水中砷的研究现状及进展[J ].工业水处理,2013,33(4):10-12.[11] 沈舒雨.应用于酸性水体除砷的吸附材料及性能研究[D ].杭州:浙江工业大学,2019.[12] W E I Y F ,L I U H ,L I U C B ,e ta l .F a s ta n d e f f i c i e n tr e m o v a l o f A s (Ⅲ)f r o m w a t e r b y C u F e 2O 4w i t h p e r o x y m o n o s u l f a t e :e f f e c t s o f o x i d a t i o n a n d a d s o r p t i o n [J ].W a t e rR e s e a r c h ,2019,150:182-190.[13] 崔智慧.磁性氧化石墨烯负载砂子对水中A s (Ⅴ)的动态吸附研究[D ].长沙:湖南大学,2014.[14] P L O Y C H OM P O OS ,C H E NJD ,L U O HJ ,e t a l .F a s t a n de f f i c i e n ta q u e o u sa r s e n i cr e m o v a lb y f u n c t i o n a l i z e d M I L -100(F e )/r G O /δ-M n O 2t e r n a r y c o m p o s i t e s :a d s o r p t i o n pe rf o r m a n c e a n dm e c h a n i s m [J ].J o u r n a l o fE n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s ,2020,91(5):22-34.[15] Z E L I H A C B ,R E C E P B ,E R D E M Y A ,e ta l .E f f e c to fs o m eo p e r a t i o n a l p a r a m e t e r so nt h ea r s e n i cr e m o v a lb y e l e c t r o c o a g u l a t i o n u s i n g ir o n e l e c t r o d e s [J ].J o u r n a lo f E n v i r o n m e n t a l H e a l t h S c i e n c e &E n g i n e e r i n g ,2014,12(1).D O I :10.1186/2052-336X -12-95.[16] L IS D ,Y A N G X Y ,WA N G Z X ,e t a l .E f f e c t s o fc o u n t e r i o n t y p e o n s e l e c t i v e a r s e n i c r e m o v a l p r o c e s s c o m b i n i n g st a n d a r d a n i o ne x c h a n ge r e s i n w i t he l e c t r o c o a g u l a t i o nf o r p o l l u t e dg r o u n d w a t e r [J ].J o u r n a l o f C l e a n e rP r o d u c t i o n ,2023,385.D O I :10.1016/J .J C L E P R O .2022.135762.[17] 司艳晓,徐孝轩,胡家硕.电化学氧化 絮凝系统协同去除水中砷的研究[J ].中国给水排水,2021,37(17):50-56.[18] 刘恒嵩,彭玉玲,林森,等.砷在碱性废水中的存在形式及处理工艺[J ].科技与企业,2014(18):173-174.[19] 谢昊,郭持皓,王含渊.钴溶液硫化沉淀法除砷的热力学研究[J ].中国有色冶金,2013,42(6):64-66.[20] 陈小凤,周新涛,罗中秋,等.化学沉淀法固化/稳定化除砷研究进展[J ].硅酸盐通报,2015,34(12):3510-3516.[21] 应国民.沉淀法脱除污酸中砷的研究[D ].昆明:昆明理工大学,2016.[22] D U N G K A E W W ,H A L L E R K J ,F L O O D A E ,e ta l .A r s e n i c r e m o v a lb yp r e c i p i t a t i o n w i t hc a l c i u m p h o s p h a t e h y d r o x y a p a t i t e [J ].A d v a n c e d M a t e r i a l s R e s e a r c h ,2012,1768.D O I :10.4028/w w w.s c i e n t i f i c .n e t /AM R.506.413.[23] 蒋敏敏,张学洪,张欢,等.砷污染水体的微生物处理机理㊃333㊃Copyright ©博看网. 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《含砷废水处理研究进展_含砷废水》摘要：本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述，找出其存在的问题，详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展，旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据，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，2物化法处理含砷废水物化法一般都是采用离子交换、吸附、萃取、反渗透等方法除去废液中的砷摘要：含砷废水的传统处理方法，如物理法和化学法的不足之处在于费用高，二次污染大，工程化程度小。

微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展，研究成果已投入工程应用。

本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。

随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发，砷伴随主要元素被开发出来，进入废水中的砷数量相当大[1]。

据1995年中国环境状况公报报道，95年砷排放量达到1084吨，比94年增长4.4%，1996年中国环境状况公报报道，96年砷排放量达到1132吨，比95年增长4.2%。

含砷废水有酸性和碱性，当中一般也含有其它重金属离子。

砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大，国内外都曾发现废水中砷的中毒事件[2]。

含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大，在中性条件下，可溶砷的数量达到最大，随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。

pH为5.0时，溶液中砷主要以无机砷的形态存在，当pH为6.5时，有机砷为其主要存在形态[3]。

但由于含砷废水的来源并不单一，其成分也是复杂多变的。

含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。

如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题，而且经济效益显著，节约资源。

目前，比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。

本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述，找出其存在的问题，详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展，旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。

技术 | 含砷废水技术研究砷是广泛分布在环境中带有剧毒的类金属元素,主要来源于农药、化肥、生产玻璃制品、冶金工业废物、熔炼和采矿业等[1]。

长期接触砷会导致严重的健康问题,例如角化病、坏疽或癌症等。

《生活饮用水卫生标准》中规定饮用水中砷含量小于等于0.01mg·L-1。

全世界不同的水域环境中受到砷污染影响的人已超过1亿。

因此,人类需要开发一种高效率、低成本的方法从水环境中将As(Ⅴ)溶液去除。

Lee等使用胺掺杂的丙烯酸离子交换纤维去除10mg·L-1的As(Ⅴ)溶液,60min达到平衡状态,去除率为98.5%;Asmel等[6]利用纳米铁离子富集材料(NIIEM)去除1mg·L-1的As(Ⅴ)溶液,2h后去除率达到97%;Li等利用MOF-808纳米晶体去除5mg·L-1的As(Ⅴ)溶液,30min后去除率达到95%。

但都没有高级氧化技术更高效、普遍、彻底。

高级氧化技术因具有操作过程简单、反应物易得、费用低、无需复杂设备、不会分解产生新的有害物质、对后续处理无毒害作用、对环境友好等优点已被广泛使用。

与其他过渡金属相比,Fe2+原料易得、价格便宜,但是体系中过量的Fe2+和硫酸根自由基(SO4-·)会发生反应,使得SO4-·的利用率降低。

零价铁(zerovalentiron,ZVI)可充当铁源,持续释放Fe2+,激活过硫酸钠(sodiumpersulfate,PS)。

且有学者研究发现,使用ZVI作为Fe2+来源比直接加入亚铁盐的效果好,因为ZVI可以附着在固体上形成过滤的效果。

PS因具有高水溶性、成本低廉、易储存、在地下有更好的化学稳定性等优点使其成为最有前景的原位化学氧化剂(ISCO)。

ZVI活化PS是一种成本低廉、高效且环保的技术。

鉴于国内外采用ZVI活化PS处理水体中As(Ⅴ)溶液的研究鲜见报道,本文将采用此方法,通过改变PS和ZVI投加量、反应温度、pH值、As(Ⅴ)溶液初始浓度,分析ZVI活化PS对As(Ⅴ)溶液的去除效果和动力学的影响。

含砷废水处理研究现状作者：专业：摘要：水中砷含量超标给人类造成了较大的危害，本文总结了近些年来含砷废水的处理方法及发展状况，以及各种除砷技术的优缺点。

关键词：含砷废水；沉淀；吸附；生物法除砷近年来，随着矿冶、皮革、陶瓷、农药等行业的快速发展，水环境中砷的污染日益严重，近来报道的昆明阳宗海事件，既是矿冶造成阳宗海水体砷浓度呈上升趋势，水质由Ⅱ类急剧下降为劣V类，使当地2．6万人的生活用水一度受到威胁。

在自然界中，砷存在四种形态(一III，0，+III，+V)。

在水中，砷的存在形态受pH的影响较大，主要以亚砷酸盐和砷酸盐存在，砷的毒性高度地仰赖它的存在形态，亚砷酸盐的毒性是砷酸盐毒性的25～60倍总的来说砷化物毒性顺序为H As>无机砷化物(+III) >有机砷化(+III) >无机砷化物(+V) >有机砷化物(+V)¨。

砷是人体非必须元素，它的化合物多有毒，关于砷引起的黑足病、角质化等皮肤病以及癌症等，在美国、德国、日本、阿根廷、孟加拉以及新疆、内蒙等国家和地区都有报道，砷污染已成为全球性问题¨’为此，世界各国对水中砷含量制定了严格限定标准；我国颁布的饮用水新标准，已将砷含量从0．05 mg／L提高到0．01 mg／L 以下，污水综合排放标准规定为0．5 mg／L j。

我国仍有近3×10～ 5×10 人饮用水砷含量超标，因此，深度除砷已成为急待解决的问题。

目前，国内外较多的科学家都在致力于水中砷的去除研究，主要的除砷方法可分为化学法、物理化学法和生物法。

本文把近年来除砷的方法或技术总结概况如下。

1 化学法目前国内外处理水中砷的化学方法主要是沉淀法，包括热沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法等。

常用的沉淀剂有铁盐、铝盐、钙盐、石灰水、硫化物等。

它们的共同特点是在水体中均可以与砷酸根形成硫化砷或砷酸盐沉淀过滤除去。

Jiang 报道了采用FeC1 去除水中的砷，最佳pH是7，As¨的存在严重干扰As¨的去除；Bohroand Merkl 报道了用0．09 mmol／L Fe“处理300g／L含砷废水的去除率达95％，而同样的“仅能处理50％～60％的As¨。

有色金属冶炼生产中含砷废水和废渣的治理研究1. 本文概述随着我国有色金属冶炼行业的快速发展，含砷废水和废渣的治理问题日益凸显。

砷是一种有毒重金属，对人体和环境具有严重的危害性。

在有色金属冶炼过程中，砷主要以硫化物的形式存在，并随废水、废渣排放至环境中，造成严重的环境污染和生态破坏。

研究含砷废水和废渣的治理技术，对保护环境、保障人民健康具有重要意义。

2. 含砷废水和废渣的特性分析在撰写每个小节时，应确保内容详实、数据准确，并且引用最新的研究成果和实际案例。

这将有助于深入理解含砷废水和废渣的特性，为后续的治理方法研究提供坚实的基础。

3. 国内外含砷废水和废渣治理技术综述在中国，有色金属冶炼行业对含砷废水和废渣的处理技术已经取得了一定的进展。

目前，常用的处理方法包括化学沉淀法、吸附法、生物法和膜分离技术。

化学沉淀法，如硫化物沉淀法，通过添加硫化剂使砷形成不溶性的硫化砷沉淀下来。

吸附法则利用活性炭、沸石等吸附剂对砷进行吸附。

生物法通过培养特定微生物来转化或吸附砷。

膜分离技术则通过特殊的半透膜对砷进行分离。

这些方法在处理效率、成本和二次污染方面仍存在一定的局限性。

国际上，发达国家在含砷废水和废渣处理方面有着更为成熟的技术。

例如，美国和加拿大广泛采用离子交换法和电解法。

离子交换法通过离子交换树脂去除水中的砷离子，而电解法则通过电解过程将砷转化成不溶性的形式。

欧洲国家在利用纳米技术处理含砷废水方面取得了显著成果，如使用纳米铁颗粒进行还原沉淀。

同时，生物技术在国外也得到广泛应用，如利用转基因微生物来强化砷的生物吸附和转化。

综合比较国内外治理技术，可以看出国外技术更侧重于高效能、低成本的解决方案，同时也更加注重环境友好和可持续发展。

相比之下，国内技术虽然成本较低，但在处理效率和二次污染控制方面仍有待提高。

未来，结合国内外先进经验，发展低成本、高效率且环境友好的综合治理技术，将是含砷废水和废渣处理领域的重要发展方向。