CN101264965A - 一种去除水中As(V)的方法 - Google Patents

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关小红
马军
姜利
刘可
刘永泽
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Abstract

一种去除水中As(V)的方法，它属于水处理技术领域。它解决了现有技术对水中As(V)的去除率低、投混凝剂量大、运行成本高及产生大量含砷废渣的问题。去除方法：将氧化剂和亚铁盐同时投加到含As(V)水中，混合搅拌、沉淀后经沙滤床过滤，即可去除水中的As(V)。本发明一种去除水中As(V)的方法，对水中As(V)的去除效率高达78％～99％，在中性、混凝剂用量相同的条件下，比现有三价铁盐混凝剂对水中As(V)的去除效率提高了30％～40％，投混凝剂量小、运行成本低、产生的含砷废渣量少。

Description

一种去除水中As(V)的方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域。
背景技术
砷(As)是致癌、致突变因子，对动物还有致畸作用。我国新疆、内蒙古、陕西、贵州、吉林、宁夏、青海等省的一些城市都不同程度地存在着饮用水中砷超标的问题，而且已经在人群中引起了砷中毒的现象，中毒地区范围大。《生活饮用水卫生标准》规定砷浓度超过10μg/L列为超标饮用水，所以在中国发展高效、价廉的方法去除水中的砷已经是亟待解决的问题。
目前，国内外饮用水去除五价砷As(V)的常用方法是混凝沉淀法。混凝沉淀法对As(V)的去除效果主要取决于混凝剂水解形成的无定形氢氧化物对As(V)的吸附能力、絮体对所吸附的砷的包埋效果以及含砷絮体的沉降性能。但常用的混凝剂三价铁盐的投加量很大，增加成本，且去除率较低，在中性条件下As(V)去除率只有40％～60％，还会形成大量难处理的含砷废渣，对环境造成二次污染。
发明内容
本发明目的是为了解决现有技术对水中As(V)的去除率低、投混凝剂量大、运行成本高及产生大量含砷废渣的问题，而提供一种去除水中As(V)的方法。
一种去除水中As(V)的方法按以下步骤实现：一、向含As(V)的待处理水中同时投加氧化剂和亚铁盐，使水中亚铁离子与As(V)的摩尔比为3～10∶1，氧化剂与亚铁盐的摩尔比为1∶1～5，以280～320r/min的速度搅拌1～5min，得混合溶液；二、将混合溶液以100～200r/min的速度搅拌0.5～2min，再以20～60r/min的速度搅拌15～40min后沉淀20～40min；三、沉淀后的水经沙滤床过滤，即可去除水中的As(V)。
本发明通过同时加入氧化剂与亚铁盐，可以迅速的将亚铁氧化成新生态氢氧化铁，新生态氢氧化铁比普通三价铁盐混凝剂水解产生的氢氧化铁具有更强的吸附和共沉淀能力，可以把水中的As(V)有效去除。本发明中对水中As(V)的去除效率高达78％～99％，在中性、混凝剂用量相同的条件下，比现有三价铁盐混凝剂水中As(V)的去除效率提高了30％～40％，从而达到相同的As(V)去除效率，混凝剂用量大大减少，因此含砷废渣的产量也减少，降低了后续的含砷废渣处理费用；原料亚铁盐的价格仅为三价铁盐的三分之一左右，降低了运行费用。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种去除水中As(V)的方法按以下步骤实现：一、向含As(V)的待处理水中同时投加氧化剂和亚铁盐，使水中亚铁离子与As(V)的摩尔比为3～10∶1，氧化剂与亚铁盐的摩尔比为1∶1～5，以280～320r/min的速度搅拌1～5min，得混合溶液；二、将混合溶液以100～200r/min的速度搅拌0.5～2min，再以20～60r/min的速度搅拌15～40min后沉淀20～40min；三、沉淀后的水经沙滤床过滤，即可去除水中的As(V)。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所用亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所用氧化剂为臭氧、高铁酸钾、高锰酸钾、氯气、二氧化氯或双氧水试剂。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
本实施方式中氧化剂的作用是将亚铁氧化成新生态氢氧化铁。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中水中亚铁离子与As(V)的摩尔比为6∶1。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中氧化剂与亚铁盐的摩尔比为1∶3。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中以300r/min的速度搅拌3min。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中以150r/min的速度搅拌1min，再以40r/min的速度搅拌25min后沉淀30min。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式一种去除水中As(V)的方法按以下步骤实现：一、向含As(V)的待处理水中同时投加高锰酸钾和亚铁盐，使水中亚铁离子与As(V)的摩尔比为3.5∶1，高锰酸钾与亚铁盐的摩尔比为1∶3，以300r/min的速度搅拌1min，得混合溶液；二、将混合溶液以150r/min的速度搅拌1min，再以40r/min的速度搅拌25min后沉淀30min；三、沉淀后的水经沙滤床过滤，即可去除水中的As(V)。
本实施方式中的亚铁盐为硫酸亚铁。经对比实验表明，分别向含As(V)水中加入等质量的(以铁计)氯化铁或氯化亚铁，在其它条件相同的情况下投加氯化铁的水中As(V)的去除率为35％，投加硫酸亚铁的水中As(V)的去除率为78％。本实施方式对水中As(V)的去除率明显高于三价铁盐。

Claims (7)

1、一种去除水中As(V)的方法，其特征在于一种去除水中As(V)的方法按以下步骤实现：一、向含As(V)的待处理水中同时投加氧化剂和亚铁盐，使水中亚铁离子与As(V)的摩尔比为3～10∶1，氧化剂与亚铁盐的摩尔比为1∶1～5，以280～320r/min的速度搅拌1～5min，得混合溶液；二、将混合溶液以100～200r/min的速度搅拌0.5～2min，再以20～60r/min的速度搅拌15～40min后沉淀20～40min；三、沉淀后的水经沙滤床过滤，即可去除水中的As(V)。
2、根据权利要求1所述的一种去除水中As(V)的方法，其特征在于步骤一中所用亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。
3、根据权利要求1所述的一种去除水中As(V)的方法，其特征在于步骤一中所用氧化剂为臭氧、高铁酸钾、高锰酸钾、氯气、二氧化氯或双氧水试剂。
4、根据权利要求1所述的一种去除水中As(V)的方法，其特征在于步骤一中水中亚铁离子与As(V)的摩尔比为6∶1。
5、根据权利要求1所述的一种去除水中As(V)的方法，其特征在于步骤一中氧化剂与亚铁盐的摩尔比为1∶3。
6、根据权利要求1所述的一种去除水中As(V)的方法，其特征在于步骤一中以300r/min的速度搅拌3min。
7、根据权利要求1所述的一种去除水中As(V)的方法，其特征在于步骤二中以150r/min的速度搅拌1min，再以40r/min的速度搅拌25min后沉淀30min。
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