废水除砷的方法

　　废水除砷的方法多种多样，以下是关于废水除砷的主要方法及关键技术：

　　一、化学沉淀法

　　硫化物沉淀法

　　投加硫化钠(Na₂S)与废水中的亚砷酸根(AsO₃³⁻)和砷酸根(AsO₄³⁻)反应，生成难溶的硫化砷(As₂S₅/As₂S₃)沉淀。

　　优点：适用于高浓度含砷废水，操作简单;缺点：需控制pH值，可能产生含硫污泥需妥善处理。

　　铁盐沉淀法

　　通过投加铁盐(如FeCl₃)，形成不溶性的亚砷酸铁(FeAsO₃)和砷酸铁(FeAsO₄)沉淀。由于As(Ⅲ)毒性强且难被水合铁氧化物吸附，通常先将As(Ⅲ)氧化为As(V)，再加入铁盐进行沉淀。

　　优化措施：采用臭氧或双氧水预氧化As(Ⅲ)，可显著提升去除效率。

　　中和沉淀法

　　投加钙盐(如石灰)调节pH至碱性，使砷酸根与钙离子生成砷酸钙沉淀。该方法成本较低，但污泥产量大，需后续处置。

　　二、吸附法

　　传统吸附材料

　　活性炭/磺化煤：通过孔隙结构吸附砷，改性铁基活性炭对As(V)吸附容量可达35–50 mg/g。

　　零价铁：利用还原作用将As(V)转化为As(Ⅲ)，并通过表面氧化层吸附砷。

　　新型纳米材料

　　Fe₃O₄-MnO₂复合物：兼具吸附和氧化功能，可将As(Ⅲ)氧化为易去除的As(V)。

　　磁性纳米吸附剂(Fe₃O₄@SiO₂-NH₂)：可通过外加磁场快速分离，解决传统吸附剂分离难题。

　　三、离子交换法

　　树脂选择

　　强碱性阴离子交换树脂对砷酸根选择性高，可将出水砷浓度降至<0.01 mg/L。

　　适用场景：低浓度含砷废水(<10 mg/L)的深度处理。

　　局限性

　　树脂易受硫酸根、氯离子等竞争干扰，再生过程复杂且成本较高。

　　四、膜分离技术

　　反渗透(RO)/纳滤(NF)

　　通过筛网效应和电荷排斥作用截留砷，去除率高达95–99%。

　　优点：无需化学药剂，适合高标准排放;缺点：膜污染风险高，运行维护成本高。

　　超滤膜

　　常与吸附剂耦合使用(如“活性炭吸附-超滤”组合工艺)，延长膜寿命并提高处理效率。

　　五、生物法

　　微生物处理

　　硫酸盐还原菌：通过代谢转化砷形态，降低毒性。

　　活性污泥胞外聚合物(ECP)：糖类物质为主要吸附位点，络合砷离子。

　　人工湿地

　　蜈蚣草等植物富集砷，配合铁矿石基质协同吸附，系统对低浓度砷去除率达70–85%。

　　六、高级氧化技术

　　臭氧氧化

　　在pH=7条件下，30分钟内完全氧化As(Ⅲ)为As(V)，效率高于传统双氧水。

　　电芬顿技术

　　阴极原位产H₂O₂，减少药剂投加量，某化工厂应用后运行成本降低40%。

　　微波催化氧化

　　通过微波活化分子氧生成羟基自由基(·OH)，在pH 1–8范围内实现As(Ⅲ)高效氧化。

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