含砷废水治理技术研究进展

《含砷废水治理技术研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、含砷废水治理技术研究进展向雪松柴立元闵小波王云燕张盈简介：砷是一种毒性极强的非金属元素，能够引起多种疾病，如：皮肤癌、肺癌、膀胱癌、台湾黑脚病、非癌症性组织损害、胃肠疾病等[1-4]。砷能够取代营养元素磷的位置而与细胞上的巯基结合，从而使细胞毁损。生物体内磷被砷取代后，ADP与ATP的正常功能遭到破坏，严重时引起生物死亡[5]。砷在自然界中有245种化合物，其中砷元素通过自然活动和人类活动主要以AsO43-、AsO33-这两种阴离子形态进入水体，造成砷污染。砷污染引起的环境事件在包括智利、阿根廷、墨西哥

2、、印度、台湾、越南、孟加拉、中国等在内的很多国家和地区均有发生[6-12]，尤其是孟加拉国，该国由于过量抽取高砷地下水用于生产生活，将近有2800-7700万居民受到砷污染的严重威胁[13]。欧洲、美国、日本等西方国家实行饮用水的最高允许含砷质量浓度10μg/l的标准，美国环境保护协会（EPA）规定：2006年1月23日，美国所有地区均强制实行饮用水的最高允许含砷质量浓度10μg/l的标准[14]。我国目前实行的饮用水最高允许含砷质量浓度50μg/l的标准，随着经济实力的不断增强和全民健康意识的普遍提高

3、，进一步提高引用水的质量必将是个趋势，新标准的建立和实施只是时间问题。处理含砷废水的研究非常活跃，但是目前的处理技术存在诸多不足，明显滞后于迅速高涨的环保需求。关键字：含砷废水,水处理,生物氧化,吸附1.引言　　目前的处理技术主要分为物化法和生化法两大类。物化法包括：沉淀法、离子交换法、膜法、电渗析法、光催化氧化法、吸附法等；生化法包括：微生物胞外转化法、植物吸收法、微生物胞内转化法、微生物死细胞吸附法等。　　物化法总的说来，反应速度较快、处理量大、曾经得到广泛的运用。但是由于传统的物化法会产生大量的废

4、渣，废渣又不能在环境中稳定存在，导致二次污染。生化法会由于作用菌种的不同而有巨大的差异，如，化能自养菌就可以利用矿物反应放出的能量来满足自身生长和繁殖的需要，而化能异养菌就必需外加营养源才能生存，由于营养源的加入，往往会造成出水COD的超标，化能自养菌就不会产生有机污染的问题。而植物吸收法，植物中砷含量是决定砷是否具有回收价值的关键，如不具回收价值，含砷植物的处理处置就是很棘手的问题。死细胞吸附法，最终含砷污泥的处理、处置是关键因素。可见，无论哪一种处理方法，只要解决了二次含砷物质处理处置，并且不产生另

5、外的污染物这个难题，就是真正解决了砷污染问题。　　所以开发高效、经济的砷污染治理新技术就是要求新技术克服传统技术的不足，走出把一种污染变为另一种污染的怪圈，达到污染物资源化目的，从而实现真正意义上的造福人类。新技术一旦取得突破，将会使全人类从中直接获益。　　2.含砷废水治理技术的现状　　传统的方法处理处理含砷废水主要用化学沉淀法，根据具体的情况又可分为砷酸钙法和硫化砷法。砷酸钙法是用石灰、铁盐、高分子絮凝剂使砷与这些物质作用发生中和脱砷、吸附等反应，并发生架桥、共沉淀效应，使砷从废水中去除。　　有关的反

6、应式主要有：　　3Ca(OH)2+2H3AsO3＝Ca3(AsO3)2+6H2O　　3Ca(OH)2+2H3AsO4＝Ca3(AsO4)2+6H2O　　此法简单廉价，得到了广泛的应用，目前国内大多数企业采用预氧化—石灰—铁盐混凝除砷法，产生的含砷化合物无法利用，长期堆存很容易对环境造成二次污染。硫化砷法是往含砷废水中加入可溶性硫化物，使砷与硫离子结合生成沉淀。　　传统的除砷方法存在明显的缺点：　　第一，砷酸钙不是一种很稳定的化合物。在水中有相当的溶解度，而且容易与二氧化碳反应生成碳酸钙和砷酸。如果保存不

7、善，砷很容易再次进入水体污染环境。　　第二，大量的研究都表明需要远过量的石灰才可以把水中的砷去除到较低的水平，这样得到是含砷率并不高的石灰与砷酸钙混合物，这给砷的回收带来困难。　　第三，硫化砷法只有在pH值0.6-1.6范围之内才能够达到有效去除砷的目的[16]，而且无论酸碱的加入都会引起沉淀再次进入溶液，在这个pH值范围内，很容易产生H2S气体工作环境十分恶劣。　　第四，处理后的水含钙和硫化物超标很难达到回用的要求。　　3.含砷废水治理技术研究进展　　3.1离子交换法　　离子交换技术是树脂上相同电荷的

8、离子与废水中的离子进行交换，从而达到去除污染物的目的。该技术的优势在于处理装置简单、使用方便、处理量大。与其他重金属污染水体有所区别的是：砷在水体中以阴离子形式存在，处理砷污染水体多用阴离子交换树脂。阴离子交换树脂对含砷废水进行处理，对原水质量要求较高，主要适用于处理离子成分单一而又对出水水质要求较高的工业用水或者饮用水。如果原水中大量含有硫酸根、磷酸根、硝酸根等阴离子时，树脂很快就会失效[17]。因此，用目前的离子交换技术处理多种污染离子