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1、第3卷第1期环境工程学报Vol.3,No.12009年1月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringJan.2009膜蒸馏去除水中砷的研究*曲丹王军侯得印栾兆坤(中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085)摘要采用新型膜蒸馏技术对水中As(III)与As()的去除展开了研究。实验结果表明,膜蒸馏对水中As(III)及As()具有较高的去除能力:当产水中砷含量超过10g/L时,原水中As(III)与As()的浓度可分别高达40mg/L和20
2、00mg/L。局部润湿现象的存在导致As(III)及As()跨膜至产水侧,PVDF微孔膜在溶液中的负电性以及As(III)与As()在溶液中存在形式的不同导致膜蒸馏对两者去除能力的差异。360h连续运行过程中产水通量及电导率稳定,且整个过程中As(III)均低于检测限,说明PVDF微孔膜具有良好的疏水性和稳定的除砷性能。关键词膜蒸馏砷地下水中图分类号X505文献标识码A文章编号16739108(2009)01000605Studyofarsenicremovalbymembranedistill
3、ationQuDanWangJunHouDeyinLuanZhaokun(StateKeyLaboratoryofEnvironmentalAquaticChemistry,ResearchCenterofEcoEnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085)AbstractArsenite(As(III))andarsenate(As(V))removalbymembranedistillation(MD)wereinvestigated
4、inthepresentwork.TheexperimentalresultsindicatedthatthepermeateAs(III)andAs(V)wereunderthemaximumcontaminantlimit(10g/L)untilthefeedAs(III)andAs(V)achieved40mg/Land2000mg/L,respectively.Partialwettingphenomenonwasthemainreasonforthepermeatearsenic.ThePVDFmembranei
5、snegativeinthesolution,thus,comparedwithAs(V),As(III)ismoredifficulttoberemovedfromwaterduetothelackofelectrostaticexclusion.A360hMDperformanceshowedthatthePVDFmembranehadastablearsenicremovalefficiency,andthepermeateAs(III)wasunderthedetectionlimitduringthewholepr
6、ocess.Keywordsmembranedistillation;arsenic;groundwater砷(As)是一种剧毒物质,广泛存在于空气、土90%;但对As(III)的去除效率,反渗透低于70%,壤和水环境中。天然水体中,As主要以砷酸盐(As纳滤则低于30%,且去除效率受溶液性质和操作条[1][5~9](V))和亚砷酸盐(As(III))的形式存在。世界卫件的影响较大。生组织(WHO)规定饮用水中砷含量不得超过膜蒸馏(membranedistillation,MD)是一种利[2]10g/L,长期饮用砷含
7、量超标的水容易引起黑变用疏水性微孔膜两侧蒸气压力差为驱动力的新型膜[3]病、角化症,甚至诱发癌变。因此,如何解决地下分离过程,在非挥发溶质的水溶液膜蒸馏过程中,只水砷污染问题成为亟待解决的问题。有水蒸气能透过膜形成纯水。膜蒸馏过程在常压下传统的除砷方法主要有絮凝沉淀、离子交换和进行,操作简单,且去除效率不受盐浓度的影响,其在纯水制备、化学物质的浓缩及水处理领域均有广吸附等方法。上述方法对As(V)有较好的去除效[10]果,但对As(III)的去除能力较差,在水处理过程中阔的发展前景。基于膜蒸馏的技术优势及传质大多通过将As(
8、III)预氧化为As(V)得以去除;离基金项目:十一五国家科技支撑计划项目(2006BAD01B0202,子交换树脂、吸附剂的除砷能力有限,而且再生过程2006BAJ08B00);国家自然科学基金资助项目(50678169,容易引起二次污染[4]。随着膜技术的不断发展,纳507081
