含砷废水修复技术的研究（二）.docVIP

含砷废水修复技术的研究（二） - 水处理工艺 1.4纳滤膜 　　纳滤膜是具有前景的除砷技术之一。纳滤膜分离需要的跨膜压差一般为0.5～2.0MPa，比用反渗透膜达到同样的渗透通量所必须施加的压差低0.5～3.0MPa.根据操作压力和分离界限，可以定性地将纳滤排在超滤和反渗透之间。有时也把纳滤膜称为“低压反渗透”或“疏松反渗透”膜。 　　E.M.Vnjenhoeka等研究了NF-45型聚酰胺纳滤膜对含砷废水的处理效果。结果表明。当砷质量浓度为1O一316g／L时，其对As（V）的截留率为60％～90％，对As（111）的去除率远低于As（V），且去除率随进水砷浓度的增加而减小。H.Saifia等研究结果显示，当温度在10～30变化时，温度对纳滤除砷效果的影响很小，去除率始终稳定在90％-95％。因此。纳滤除砷技术可以应用于季节温差较大的地区。 　　Y.Sato等在操作压力为0.3～1.1MPa时。采用3种商业化的NF膜[ES一10（聚芳香）、NTR-7250型（聚乙烯醇）、NTR一729HF型（聚乙烯醇）]处理含砷水，它们对As（V）的去除率均达到85％以上。研究还表明，对As（1lI）的去除率取决于膜的类型以及操作压力。 　　1.5超滤膜 　　超滤介于微滤和纳滤之间，膜孔径为l～50nm。多数为非对称膜，由一层极薄（通常仅0.1～1μm） 　　具有一定孑L径的表皮层和一层较厚（通常为125m）具有海绵状结构的多孔层组成。它可分离液相中直径在0.05～0.2μm的分子和大分子（相对分子质量1～10万）。超滤膜是一种高效、节能、占地面积小的废水处理设备，可以在碱性条件下有效去除废水中的重金属物质。 　　H.Gecol等n研究了再生纤维素膜（RC）和多钛砜膜（PES）对水体中As（V）的去除效果。当砷质量浓度为22～43μg/L，pH为5.5时，使用5ku的PES膜和pH为8时，使用10ku的RC膜，对砷的去除率可达到98％以上。而当pH为8时，使用5ku的PES膜，则不受初始水中砷浓度的影响，砷的去除率也可达98％以上。F.Ferella等[1采用表面活性剂强化超滤法同时去除水体中的铅和砷。使用孔径为10nm的单管陶瓷超滤膜，以十六烷基苯磺酸（DSA）作为阴离子表面活性剂，十二烷胺作为阳离子表面活性剂，当水中的砷质量浓度在0.1加4mg／L。 　　同时DSA和十二烷胺浓度分别为1～10、1xlOmol／L（均低于它们的临界胶束浓度），在As／DSA和As／十二烷胺的两个体系中，As（V）去除率分别为68％和21％。 　　1.6微滤膜 　　微滤（Mr）是指根据筛分原理以压力差作为推动力的膜分离过程，能够去除相对分子质量50000或粒径0.05m的颗粒。MF膜对砷的去除率很大程度上取决于附着砷的颗粒在水中的粒径分布。微滤膜的孔径通常0.1m，因此不能截留溶解态的重金属离子，必须经过适当的预处理如氧化、还原、吸附等手段将其转化为0.1m的不溶态微粒，再利用微滤膜将其有效去除。 　　为了提高MF技术对砷的去除效率，人们采用混凝来增大含砷颗粒的粒径。J.Shorr“用硫酸铁作为砷的共沉淀剂。再配以微滤膜滤除沉淀物的工艺处理含砷水，对砷的去除率明显高于单纯的MF工艺。由于含砷离子的废水同时还含有有机物，如油、脂、洗涤剂和螯合物等，而且砷的去除率取决于二价铁络合物对砷的吸附能力以及MF对含砷矾花的截留能力，因此，采用氢氧化铁作为凝聚剂，在与砷离子共沉淀的同时，亦可吸附某些螯合物和有机物。 　　此外，在一定的pH条件下，氢氧化铁还可吸附不沉淀的某些阳离子。G.Ghurye等口采用混凝联合孔径为0.2m的商业化MF膜工艺，研究了絮凝一微滤（CMF）32艺对砷的去除效率。当进水中砷的质量浓度为4o时，CMF工艺能保证出水中砷的质量浓度电吸附技术的上述特点是目前流行的反渗透法不能比拟的。反渗透在起始砷质量浓度为0.3mg／L时的去除率仅83％。而电吸附法的去除率达96％以上，且电耗仅1kW·h／m3，大大低于反渗透法。孙晓慰利用电吸附技术去除水中过量的砷，结果表明，原水砷质量浓度0.06-0.33mg／L时。出水砷均低于0.01mg／L.符合国家生活饮用水卫生标准的要求。 　　2含砷废水化学修复技术 　　2.1离子交换除砷技术 　　离子交换树脂吸附法处理含砷废水具有处理效果好、设备简单、操作方便等优点。该法特别对As（V）具有较好的去除效果，对As（11）的去除效果较差。对As（V）的去除能力主要取决于树脂中相邻电荷的空间距离、官能团的流动性、伸展性以及亲水性。 　　刘瑞霞等n制备了一种新型离子交换纤维，该离子交换纤维对砷酸根离子具有较高的吸附容量和较快的吸附速度，吸附动力学数据完全符合Lang-muir二级速度方程。在所研究的砷浓度范围内，Freun