文档介绍：华北水利水电学院硕士学位论文

黄河侧渗水除砷技术研究
摘要
饮用水除砷是防止砷污染危害人体的有效措施。饮用水除砷技术主要有吸附
法、絮凝共沉降法、离子交换和膜法等,其中吸附法、絮凝共沉降法以及吸附絮凝
技术在生产实际中应用最广,吸附絮凝技术去除效率高,药剂用量少,工艺简单,
是当前饮用水除砷技术的研究热点和发展方向。
本实验是吸附絮凝技术为基础,利用高温烧制的红砖颗粒(简称 RBP)为吸附
材料,以黄河侧渗水为实践实验阶段实验原水,进行除砷实验研究。分别进行了红
砖颗粒改性、静态和动态除砷实验,以及动态实验反冲水的回用实验,根据实验结
果对砷的去除机理进行了分析。
(1)能谱分析结果表明,RBP 的主要成分为铁和氧,对砷有很好的去除作用。通过
RBP 改性实验研究,确定了 RBP 的最佳改性条件。根据 SEM-EDX 图片显示,负载改性后
的 RBP 更有利于砷的吸附去除。
(2)静态烧杯实验拟合吸附等温线模型表明,同样实验条件下,MRBP 能很好的符
合 Freundlich(R2=)模型,经酸洗负载改性的 RBP(即 MRBP)最大吸附量从最初
的 mg/g增加到 mg/g,且对As(V)的吸附比对As(Ⅲ)的吸附(Qe= mg/g)
量大。在相同条件下,MRBP 对 As(V)有更好的选择性。
(3)动力学实验中,在 1 h内,溶液的 As(V)去除率能达到 80%以上,要高于 As
(Ⅲ)的去除速率;动力学模型显示,As(V)和 As(Ⅲ)均能很好的符合二级动力学
和准二级动力学(R2 均>)。
(4)因素影响实验表明,水温度 25℃以下,pH<9 时,MRBP 对初始浓度为 1 mg/L
3-
的 As(V)和 As(Ⅲ)的去除效率为:99%和 88%以上。PO4 是除砷过程中影响最大的离
子。
(5)动态试验中,用粒径为 - 的 MRBP 装柱,用不同的滤速探明实验周
期大于 48 h。对比石英砂、熟化石英砂、MRBP(粒径:- 和 -)四
种滤料的过柱除砷效果,在以动态变化水质情况下,MRBP(粒径:-)的水处
理能力最高,出水水质稳定,除砷效率高(99%以上)。装有 MRBP 的滤柱进行多次反冲
再生后,滤后出水水质依然在国标范围之内。
(6)基于保护环境,降低水厂生产费用的目的,将反冲水和反冲污泥进行综合利
用进行研究探索。研究发现,反冲水中砷的主要存在形式是颗粒型砷;经过沉降实验,
10 h 后,反冲水砷浓度在 mg/L 附近,投加絮凝剂 FeCl3,投加量 10 mg/L,30 min
就可以将砷浓度降至 mg/L 以下。
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(7)反冲污泥经干燥研磨后,可以再次作为除砷吸附剂,对 As(Ⅲ)的去除能力
(Qe= mg/g)高于 As(V)(Qe= mg/g),且污泥能很好的符合 Freundlich(R2
均>)模型。但是在 pH>9 时,污泥容易释放本身吸附的砷离子,因此一定的水环境
限制了污泥吸附剂的再次使用。
结合整体实验并参考文献,MRBP 与其它吸附材料对比,MRBP 除砷性能仅次于负载
改性的活性炭,高于其他除砷 P 除砷效率高,原材料来源广泛,便于生产, 经济可行,
不仅可以在城市水厂使用,在农村材料。MRB 小规模饮用水除砷中也可以得到优良的除
砷效果。

关键词:砷吸附絮凝反冲水改性材料红砖侧渗水

II
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REMOVAL OF ARSENIC FROM YELLOW
RIVER WATER SEEPAGE
ABSTRACT
It is effective measures precenting harm to human that removal of arsenic from drinking
water. Currently, Removal of arsenic from drinking water are adsorption, ulation
co-deposition , ion exchange and membrane and so , ulation co-deposition
posite technology of both is used widely in