[精编]含砷废水处理研究进展

含砷废水处理研究进展作者简介：李春娥（1986），女，辽宁沈阳人,硕士,主要从事水污染控制与治理技术方面的研究工作。32 谢涛,海热提,周有,等.垂直流潜流式人工湿地技术在北京流域污染治理中的应用研究J.环境科学与管理,2021,31(4):12012333 刘洋.不同人工湿地基质除磷效率研究J.安徽农业科技,2021,40(9):54065408.34 Davies,T.H.,Cottingham,H.Phosphate removal from wastewater in a constructed wetlandC/Moshiri,G.A.(ed).Constructed Wetlands for Quality Improvement.Boca Raton,Florida:Lewis Publishers,1993:315320.35 梁威,吴振斌.人工湿地对污水中氮磷的去除机制研究进展J.环境科学动态,2000,3:3237.36 曹雪莹,种云霄,余光伟,等.根表铁膜在人工湿地磷去除中的作用及基质的影响J.环境科学学报,2021,5:12921297.37 蒋跃平,葛滢,岳春雷,等.人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献J.生态学报,2021,24(8):17201725.38 周金娥,唐立峰.人工湿地系统的除污机理及影响因素探讨J.土壤,2021,41(4):520524.39 鄢璐,王世和,刘洋,等.人工湿地氧状态影响因素研究J.水处理技术,2021,33(1):3134.40 高志峰,曲军超.人工湿地净污效果影响因素分析J.水科学与工程技术,2021,2:3840.41 王世和,王薇,俞燕.潜流式人工湿地的运行特性研究J.中国给水排水,2021,19(4):911.42 J.Vymazal.Removal of nutrients in various types of constructed wetlandsJ.Science of Total Environment,2021,380:4865.43 黄光军,赵浩,饶群,等.人工湿地基质除磷影响因素研究进展J.环境科学与技术,2021,11(29):112115.用方便,处理量大并且处理效果好,尤其对As(V)有着较好的处理效果。胡天觉等7研制了一种螯合离子交换树脂,该树脂对5g/L的As()溶液除砷效率达到99.99%,并且吸附后的树脂易洗涤再生。刘瑞霞等8研制了一种新型离子交换纤维,其对砷酸根离子的吸附容量很高,并且吸附时间短。2.3膜分离法膜分离法是利用膜的选择透过性来达到溶液中某种特定组分分离的目的。膜分离是一种有效的脱砷技术,根据膜的孔径可以分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜;其中纳滤膜是很有前景的除砷技术之一,它不需要添加化学药剂,能耗低。As()对膜的渗透率比As(V)强,As(V)的透过率随温度和pH升高而增加。Y.Sato等9在压力为0.31.1MPa时,利用NF膜处理含砷废水去除率达到85%以上。2.4萃取法 特效选择性和高效分离性这两大特性使萃取法成为除砷的有效方法。针对硫酸体系中的As(V),选择TBP(磷酸三丁酯)作萃取剂;针对硫酸体系中的As(),选择D2EDTPA(双二-乙基己基磷酸)作萃取剂。关艳芬等10研究发现,AsO3-3、AsO3-4通过与四丁基铵离子缔合成离子对,进而AsO3-3、AsO3-4以离子对的形式被超临界CO2萃取,萃取率能达到745%,并发现原位超临界离子缔合萃取的效果不如非原位超临界离子缔合萃取的效果。2.5电凝聚法 电凝聚是利用电化学方法在电凝聚装置里直接产生铁或者铝的氢氧化物,通过凝聚作用吸附去除污染物质。通过使用铁电极进行电凝聚除砷实验研究,结果发现在一定铁砷比条件下,As(V)比As()的去除率高,砷的初始浓度越高,对铁砷比的要求就越高。3化学沉淀方法化学沉淀法是利用加入化学药剂,生成不溶性沉淀来去除废水中的砷。化学沉淀方法适合处理高浓度含砷废水,但产物污泥容易引起二次污染。目前国内外比较成熟的处理方法有中和沉淀法、混凝沉淀法、硫化物沉淀法等。3.1中和沉淀法 中和沉淀法是含砷废水处理应用较为普遍的一种处理方法,其反应机理是通过添加碱性试剂(一般是Ca(OH)2),增加含砷废水pH值,生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙等沉淀物质。鉴于亚砷酸盐的溶解度明显优于砷酸盐,因此在工程应用上要预先将As()氧化成As(V)。用Ca(OH)2作沉淀剂的优点是工艺简单易行,节约成本,处理效率高;但沉淀过程中析出的砷酸钙稳定性差,遇空气中的CO2能分解成碳酸钙和砷酸,从而砷重新进入溶液中,造成二次污染。3.2混凝沉淀法 混凝沉淀法是去除含砷废水的一种常用方法。常用的混凝剂是铁盐,其反应机理是利用铁盐在混凝过程中形成大量的氢氧化铁矾花,溶解态的砷吸附在矾花中,经沉淀过滤去除。PAPASSIOPI等11研究发现以铁盐作为沉淀剂,其除砷效率取决于“铁砷比”,最佳pH值条件由初始溶液的铁砷比率决定,当铁砷比分别为2、4、6时,溶液pH值分别为3、5、6时,砷去除率最高。3.3硫化物沉淀法 硫化物沉淀法是利用硫化钠、硫氢化钠等硫化剂与废水中的砷离子生成硫化砷沉淀得以从废水中去除。白猛等12在硫化钠与砷的物质的量之比为2.251,pH值为0.8,反应温度为26,反应时间为20min的反应条件下,砷去除率达到93.59%。硫化砷法对pH值要求严格,pH值变化会引起砷再次进入溶液中。3.4复合沉淀法在实际工程应用中,并不采用单一的化学沉淀法,而是将几种处理方法联合使用,如钙盐与铁盐法联合、铁盐与铝盐法联合,这种联合集中处理方法能大大提高废水中砷的去除率。郭翠梨等13经研究发现,使用石灰-聚合硫酸铁法对硫酸制造工业中含砷废水进行处理时,当m(Fe)m(As)5时,pH值介于8.810.6之间时,含砷废水经处理后砷的浓度低于1mg/L。王勇等14联合使用硫酸铜和石灰-PFS絮凝法处理冶炼外排烟气中含砷废水,水样含砷浓度为4.67g/L,以n(铜)n(砷)=2的比例加入CuSO4,控制pH值=8,砷转化率达到98%。4生物处理方法4.1活性污泥法 经国内外试验研究发现,活性污泥对重金属离子具有极高的吸附性。Kasan等人认为活性污泥对重金属离子的吸附分为表面吸附和胞内吸附。表面吸附是指活性污泥微生物的胞外多聚物含有配位基团-COOH、-SH、-NH2及-OH等,重金属离子能与这些配位基团进行吸附、离子交换、沉淀等反应来达到除砷目的;胞内吸收是重金属离子通过与胞内的透膜酶、水解酶相反应来达到吸附目的15。此外,砷浓度、有机负荷、pH值、生物固体停留时间及污泥浓度等因素影响含砷废水去除率。 活性污泥法处理含砷废水的处理工艺简单、处理量大、处理费用低、不产生二次污染;但由于活性污泥的吸附能力有限,活性污泥对低浓度砷的去除率明显高于高浓度砷的去除率,所以活性污泥法主要应用于低浓度含砷废水的处理。此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。