重金属治理-砷稳定化技术原理

砷稳定化技术原理

砷在土壤中的存在价态主要为As、As5+、As3+，砷酸盐常规以AsO43-、AsO33-和AsO2-三种形态存在。

使用铁盐对砷进行稳定化其原理包括氧化、絮凝沉淀和吸附三个过程。

1.氧化过程

Fe3+能够将环境中As3+氧化成As5+。

2Fe3++ As3+----2Fe2+ +As5+

As5+毒性远低于As3+毒性，通过氧化过程改变砷存在价态降低毒性；另外，该氧化过程有利于后续絮凝与沉淀过程。

2.絮凝与沉淀过程

可溶性AsO43-、AsO33-和AsO2-能够与Fe3+形成沉淀，降低其在环境中的移动性。

2 FeCl3＋3Ca（OH）2→2Fe（OH）3↓＋3CaCl2

AsO43-＋Fe（OH）3<=>FeAsO4↓＋3OH-

AsO33-＋Fe（OH）3<=>FeAsO3↓＋3OH-

AsO2-+ Fe（OH）3<=> Fe（AsO2）3↓＋3OH-当pH>10H时,砷酸根、亚砷酸根与氢氧根置换，使一部分砷重新溶于水，故pH值控制在8-10。由于氢氧化铁吸附As5+的pH值范围要较As3+大得多，故在凝聚处理前，将亚砷酸盐氧化成砷酸盐，可以提高除砷的效果。

3.胶体吸附过程

借助加入的Fe3+及其氧化过程中产生的Fe2+，并用碱（一般是氢氧化钙）调PH至8-10。碱性环境中Fe3+、Fe2+水解形成氢氧化物胶体，这些氢氧化物胶体能把AsO43-、Ca(AsO2)2、Fe(AsO2)3及其它形态含砷化合物吸附在表面，在水中电解质的作用下，铁氢氧化物胶体相互碰撞凝聚，并将其表面吸附物(砷化物)包裹在凝聚体内，形成绒状凝胶下沉，达到除砷的目的。