预氧化_混凝沉淀法快速去除水中砷研究

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1、·水处理技术与设备·CITYANDTOWNWATERSUPPLY预氧化—混凝沉淀法快速去除水中砷研究袁润权　胡小芳　余素华（东莞市东江水务有限公司，广东东莞523000）摘要：探讨预氧化—混凝沉淀法快速去除水中砷污染物的可行性，结果表明，在氧化时间均为10min条件下，KMnO4投加量为0.5mg/L时，聚氯化铝和聚合硫酸铁投加量分别为8mg/L和16mg/L时，可将原水中《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）限值5倍浓度的砷降低到限值以下，去除率约90%。NaClO投加量（以有效氯计）为0.8mg/L时，聚氯化铝和投加量分别为8mg/L和20mg/L

2、时，可将原水中《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）限值5倍浓度的砷降低到限值以下，去除率约85%。以聚氯化铝为混凝剂的除砷效果优于聚合硫酸铁，以KMnO4氧化剂的除砷效果略优于NaClO。关键词：砷　预氧化　混凝沉淀前言2.实验仪器和实验方法砷是一种重要的工业原料，但又是一种对人体2.1实验仪器[1]及其他生物有毒害作用的致癌物质。世界各地不混凝搅拌设备：深圳中润公司生产的ZR4-6混断有关于饮用砷污染水而导致中毒的报道,包括亚凝实验搅拌机，配有容量1L的有机玻璃材质搅拌杯。洲的印度、孟加拉国、越南、泰国、中国的新疆、过滤设备：普通的100mL玻璃漏

3、斗和定量滤纸。陕西、内蒙古、台湾,南美的阿根廷、智利、巴西、目标污染物浓度检测设备：ThermoFisher公司墨西哥，欧洲的德国、西班牙、英国及北美的加拿的X2型电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。[2-3]大和美国等。目前,国内外对含砷废水的处理方2.2实验方法法很多，包括化学沉淀法、化学吸附和离子交换法、通过向实验用水中添加砷标准液，配制成含有[4]萃取法、反渗透法、生物法等。采用预氧化—混一定浓度砷的地表原水以模拟实际中受污染水体，凝沉淀法快速去除水中砷研究具有现实意义。水中再结合供水实际情况，通过预先向水中投加氧化剂3+5+的砷经预氧化后，可将溶解

4、性的砷转换成高价态的（KMnO4或NaClO），使水中的As被氧化成As，五价砷，五价砷经简单的混凝沉淀即可有效除去。再通过投加混凝剂形成矾花，使被氧化后的目标污1.实验材料染物与矾花形成共沉淀，以达到快速去除水中目标混凝剂：聚合硫酸铁（分析纯，有效成分含量污染物的目的，沉淀后对上清液进行过滤，测量滤20%）和固体聚氯化铝（有效成分含量30%）。液中目标污染物的浓度，预氧化后模拟生产中的氧化剂：高锰酸钾（分析纯，有效成分大于“混凝—沉淀—砂滤”过程。混凝搅拌过程为快转99%）和次氯酸钠（分析纯）300rpm×1min，慢转60rpm×5min，45rpm×5mi

5、n，砷标准液：1000mg/L的标准砷(Ⅲ)储备液。25rpm×5min，静置沉淀30min后取上清液过滤，废实验用水：采用南方某市自来水厂地表原水作弃100mL初滤液，测定滤液中目标污染物浓度。为试验用水，部分水质参数如下表1所示。3.实验结果与讨论3.1预氧化参数的确定表1原水水质3.1.1氧化时间对去除效果影响溶解性总浑浊度碱度硬度配制砷污染物浓度为《生活饮用水卫生标准》项目pH固体(NTU)（mg/L)（mg/L)（mg/L)（GB5749-2006）规定限值5倍浓度，实际测定浓范围6.8~7.210~5090~13020~3535~50度为55.20μ

6、g/L，以KMnO作为氧化剂，投加量为4城镇供水NO.6201315CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·0.5mg/L，以聚氯化铝作为混凝剂，投加量为8mg/L配制砷浓度为61.40μg/L作为模拟受污水体，3+（以固体商品重计），分别氧化5、10、15、20、30、使用KMnO4作为氧化剂对水中的As进行预氧化，60min，考察氧化时间对目标污染物去除效果的影响。KMnO4投加量为0.5mg/L，氧化时间为10min。预氧结果（如图1所示）表明，当氧化时间从5min增加化后分别投加一定阶梯的聚氯化铝和聚合硫酸铁进到10min时，出水

7、中砷浓度有一个明显的降低趋势，行混凝沉淀，考察在相同预氧化条件下，不同浓度氧化时间大于10min后出水中砷浓度基本趋于稳定。混凝剂投加量除砷效果的差异，并比较相同条件下去除率为90%左右，故选取10min为最佳氧化时间。两种混凝剂的除砷效果的优劣。结果（如图3所示）表明，在KMnO4投加量和氧化时间相同条件下，砷去除率与混凝剂投加量有明显的正相关，出水砷浓度随混凝剂用量的增加而降低。当以聚氯化铝为混凝剂，投加量8mg/L时，出水砷浓度为6.31μg/L，符合生活饮用水国标限值（10μg/L）。当以聚合硫酸铁为混凝剂，投加量12mg/L时，出水砷浓度为10.32μ

8、g/L，接近生活饮用水国