饮用水砷污染治理的研究进展

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,饮用水砷污染治理的研究进展,课题背景,砷在水中存在形式,砷的氧化,除砷的方法,除砷方法比较及除砷研究展望,课题背景,砷的毒性,砷的地球物理分布及除砷标准,饮用水除砷状况,砷的毒性,砷的毒性,砷是一种有毒致癌物质,单质砷不溶于水，一般无害,有机砷(除砷化氢的衍生物外)，一般毒性较弱;,三价砷离子对细胞毒性最强,二氧化砷(俗称砒霜等)的毒性最为剧烈。,对线粒体呼吸作用也有明显的作用,易在体内蓄积,与蛋白质的琉基结合形成特定的结合物，阻碍细胞的呼吸,五价砷毒性不强,在体内被复原转化为三价砷离子后，发挥毒性作用,蓄积倾向低，主要经肾脏较快排泄,砷的地球物理分布及除砷标准,澳大利业、加拿大、美国，日本都有高砷水中毒报告,中国的台湾、新疆、内蒙、云南、贵州、山西、吉林等10个省，饮用水高砷区。,饮用水砷的最大允许浓度从0.05mg/L提高到0.01mg/L,饮用水除砷状况,美国建有除砷的饮用水处理厂,中国一些地区有除砷的饮用水处理厂,饮用大型水厂处理水困难,需要效果好，费用低的,小型设备,除砷,砷在水中存在形式,砷在水中主要以三价或五价的砷酸盐类存在,的电离,pKal=2.24,pKa2=6.76,pKa3=11.60,的电离,pKa 1=9.23,pKa2=12.10,pKa3=13.41,砷酸的酸性相对更强,亚砷酸的酸性那么较弱,在酸性条件下吸附剂对As(V)的吸附要强,在碱性条件下As(III)的吸附能力要强,去除As(III)的较难的原因,分子状态存在,亚砷酸要在较强碱性条件解离为阴离子,碱性下吸附剂外表羟基化严重，带较多负电，不利于吸附,与吸附剂外表的金属进行配位络合,配位络合作用，对其有排斥作用,砷的氧化,三价砷相对于五价砷来说脱除比较困难,在砷脱除之前应该将As(III)氧化为As(V),空气或者纯氧氧化,臭氧及活性炭氧化,铁和锰化合物氧化,微生物氧化,法和芳顿试剂法,光化学氧化,除砷的方法,混凝沉淀法,吸附法,离子交换法,生物法,膜法,混凝沉淀法,混凝剂具有大的活性外表积，吸附砷能力强，然后过滤或用滤膜除去水中的砷,由于砷比砷易于发生共沉淀，采用铁盐混凝剂和氧化剂处理工艺,与铁共沉法,加柠檬酸+FeII,Fe0在水中溶解氧作用下生成氢氧化铁,FeIII对砷有吸附作用,FeOH对砷有沉淀作用,Fe0是柱状，逐渐腐蚀腐蚀,与铁共沉法,吸附法除砷,蒙脱土,改性的天然沸石,活性氧化铝,新生态Mn02,含铁氧化物,二元金属氧化物,蒙脱土的结构特点,含水铝硅酸盐土状矿物,主要成分为氧化硅和氧化铝,化学通式为,晶体结构由两层硅氧四面体一层铝氧八面体组成,晶格内异价类质同象置换,蒙脱土的晶体结构,蒙脱土层结构,晶层之间以范德华力结合，键能很弱,离子进入层间，引起晶格定向膨胀,柱撑蒙脱土柱化过程示意图,除砷方法比较及除砷研究展望,含砷废水的材料及技术的局限性,所有的处理技术对As去除优于As,设备复杂,吸附过程减慢,材料的改进主要围绕金属的不同形态、负载形式展开,吸附不可逆，离子二次污染，增设pH调节装置,干扰离子的存在,絮凝和吸附技术虽应用广泛，但产生大量含砷污泥，易于造成二次污染,除砷研究展望,新材料的稳定性、高选择性、高富集别离性、廉价性,As(III)和As(V)同步去除技术,多种除砷技术联合,多重去除机理协同的除砷流程,低能耗、低本钱除砷技术,生物除砷技术,谢谢大家,