饮用水除砷工艺

　　饮用水除砷工艺多种多样，每种都有其优势。以下是几种主要的饮用水除砷工艺：

　　吸附法

　　原理：利用具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂，通过物理吸附作用、化学吸附作用或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上，从而达到除砷的目的。

　　常用吸附剂

　　活性氧化铝：除砷效率较高，在条件一致的情况下，小颗粒活性氧化铝除三价砷效率可达80%，除五价砷效率达86%。其优点是除砷性能专一，只去除水中的砷，不改变水中其他元素的组成和含量，对原水pH也无严格要求，可使用简单方法再生。

　　活性炭：具有一定的吸附能力，但除砷效果相对活性氧化铝稍差，不过经过改性处理后，其除砷性能可得到显著提高。例如，以粉末活性碳和不同产地骨炭作骨架、改性后加工而成的强化净水剂，除砷容量及除砷效率均比原材料高50倍，比市售除砷材料高10倍。

　　其他吸附剂：如骨炭、沸石以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等也可作为吸附剂，但在相同条件下，除砷效率通常低于活性氧化铝和改性活性炭。

　　优缺点：吸附法操作简便、成本相对较低，适用于处理量大、浓度较低的水处理体系。但吸附效果易受有机物、pH值、水中砷的存在形态及浓度、其它阴阳离子成分及浓度的影响，且吸附剂材料价格较贵，可采用适当的预处理措施，如采用多级过滤后再使用吸附剂。

　　混凝法

　　原理：利用具有强大吸附能力的混凝剂将砷吸附，转化为沉淀，再通过过滤等方式将砷与水分离。常见的混凝剂有铁盐(如三氯化铁、硫酸亚铁、氯化铁)、铝盐(如硫酸铝、碱氯化铝、聚铝)以及硅酸盐、碳酸钙、煤渣等。

　　特点：铁盐的除砷效果好于铝盐，且对As(Ⅴ)的去除效果明显好于As(Ⅲ)，所以在除砷过程中常对所处理的水进行先氧化，把三价As(Ⅲ)氧化为五价As(Ⅴ)，再进行混凝。混凝法成本低、易于操作，可以很好地使工业污水达到排放标准，使生活饮用水达到饮用标准。

　　不足：该方法需要大量的混凝剂，产生大量的含砷废渣无法利用，且处理困难，长期堆积则容易造成二次污染，因此应用受到一定的限制。

　　离子交换法

　　原理：利用阴离子交换树脂上的可交换离子与水中的砷离子发生交换反应来去除砷。例如科海思采用美国进口的食品级特种离子交换树脂去除砷化物，其树脂官能团的特殊结构针对砷酸盐和亚砷酸盐具有选择吸附性。

　　优点

　　出水水质好：出水可降低至0.001mg/L以下，工作运行时间内未检出砷超标。

　　稳定高效：树脂吸附饱和再生之后交换容量稳定，可重复使用，设备运行能耗低。

　　操作方便：自动化程度高，可选择自动/手动控制通水及再生过程;设备规格众多，可根据水量设计不同规格设备，节省空间，占地面积小。

　　环保安全：本身具有活性，不需要经过预处理就可以使用，再生剂为氯化钠溶液，在使用和再生的过程中不会引入有毒有害物质。

　　应用案例：科海思离子交换除砷工艺在多个项目中应用成功，如广西某天然泉水公司除砷项目，原水砷含量0.06mg/L，水量5m³/h，采用机械过滤器+离子交换除砷系统，出水砷含量做到0.01mg/L以下。

　　综上所述，饮用水除砷工艺各有千秋，吸附法简便经济但受多种因素影响;混凝法成本低但易造成二次污染;离子交换法出水水质好且环保安全;生物法目前多用于废水除砷。在实际应用中，需根据具体情况选择合适的除砷工艺，以确保饮用水安全。

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