不同混凝剂对水中砷的去除效果研究_李建渠

科技信息2013年第9期

ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

由于受上游地区开采含砷矿和冶炼废水的影响，使w市某江河（饮用水源）水中砷本底含量较高，尤其在枯水期源水中砷含量较大，会给位于下游的自来水厂常规水处理工艺带来一定的挑战，为应对突发事件对饮用水质的不良影响，保证饮用水的安全，研究有效的除砷方法具有重要的意义。本文用不同种类的铝盐、铁盐混凝剂和自制复合混凝剂进行除砷实验研究，取得了较好的效果。

1材料与方法

1.1主要仪器与试剂

78-1磁力加热搅拌器（江苏金坛市佳美仪器厂）；FA1104MINQIAO 电子天平（d=0.1mg）（上海民桥精密科学仪器有限公司）；SYZ-550石英亚沸高纯水蒸馏器（金坛市晶玻实验仪器厂）。三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝、硅酸钠、盐酸、硫酸等试剂均为分析纯。

1.2水样的配制

用亚砷酸钠和砷酸钠配制浓度为0.1mg/L的三价砷、五价砷水样。

1.3水样分析方法——

—砷斑法

用砷斑目视比色法测定生活饮用水及源水中砷含量（GB／T 13079-2006）。

1.4试验方法

用浓度为0.1mg·L-1的As（III）和As(V)溶液作模拟水样，分别用三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝、自制聚合硫酸铝(PASS)、自制聚合硫酸铁(PFSS)、自制聚硅氯化铁(PFSC)、自制聚硅酸铁铝共10种混凝剂进行除砷对比实验研究，各种混凝剂的投加浓度均为30mg·L-1，磁力搅拌15min、静置、沉淀、取上清液用“砷斑法”测定砷含量并计算除砷率。

2结果与分析

2.1商品铁盐和铝盐混凝剂除砷效果比较

用三种铁盐和三种铝盐混凝剂分别对含砷水样进行对比实验，结果如下表1。

表1铁盐和铝盐混凝剂除砷效果比较

由表1看出，各种混凝剂对As（V）的去除率均高于As（III）的；铁盐的除砷效果高于铝盐，其中的三氯化铁效果相对较好，可使As（V）的去除率达到90%，能满足饮用水标准要求（0.01mg·L-1），但沉淀时间均较长。

但由于三氯化铁在设定的投加浓度条件下对As（III）的去除率未

达到饮用水标准，所以继续研究投加量对As（III）去除率的影响。在3份As（III）水样中分别投加浓度为30、40、50mg·L-1的三氯化铁，结果显示：去除率均为80、沉淀时间均为100min，随絮凝剂投加量的增加As（III）去除率并没有明显增加，且增加了水的色度。

2.2自制聚合硫酸铝（PASS）除砷效果研究

在pH值分别为1、2、3条件下制备了三种聚合硫酸铝（PASS）混凝剂[1]，分别投加在三份平行的As（V）和As（III）水样中进行对比实验，结果显示：对As(V)的去除率均高于As(III)的，三种混凝剂对As(V)的去除率为80%、沉淀时间10min，三种混凝剂对As(III)的去除率为30%—40%、沉淀时间20-40min；在pH=2、pH=3条件下制备的混凝剂除砷效果相对较好，对As(V)的去除率最高可达到为90%。

2.3自制聚合硫酸铁（PFSS）除砷效果研究

各取三份As（V）水样和As（III）水样，分别投加30mg·L-1不同pH条件下制备的PFSS混凝剂[1]，实验结果显示：PFSS对As(V)和As （III）的去除效果均高于PASS的；在pH=2、pH=3条件下制备的PFSS 对As(V)的去除效率达到了95%、沉淀时间仅为15min，对As(III)的去除率可达到90%，在20分钟内沉淀完毕。

2.4自制聚硅氯化铁(PFSC)除砷效果研究

各取三份As(III)和As（V）水样，分别投加20、30、40mg·L-1的自制聚硅氯化铁(PFSC)样品[2]，实验结果表明：PFSC的除砷效果明显高于PASS和PFSS，三种投加浓度条件下对As(V)的去除率均为95%、对As(III)的去除率为85%-90%，且形成的矾花大而密实，沉降快，均可在20min内沉淀完毕。

2.5自制聚硅酸铁铝除砷效果研究

各取四份As(III)和As（V）水样，分别投加20、30、40、50mg·L-1的自制聚硅酸铁铝[3]进行对比实验，结果显示：自制聚硅酸铁铝对As(V)的去除效果较好，投加浓度为20mg·L-1即可使去除率达90%，出水满足饮用水国家标准0.01mg·L-1，且矾花大沉淀快，但对As(Ⅲ)的率仅为20%。

3结论

常用的商品混凝剂中铁盐的除砷效果优于铝盐，三氯化铁相对较好，但沉淀时间均较长，各种混凝剂对As(V)的去除率均高于As(Ⅲ)的。

自制的四种混凝剂除砷效果均高于商品混凝剂，且沉淀时间减少。其中PFSC对As(V)和As(Ⅲ)的去除效果相对较好，其投加量为30 mg·L-1时对As（V）的去除率可达到95％、As(Ⅲ)的去除率达到90％，并且形成的矾花大而密实，沉降迅速，均可在20min内沉淀完。

【参考文献】

［１］张令芬,黄健芳.聚硅酸硫酸铝絮凝剂的研制及性能研究[J].轻金属,2000(9)：27-28.

［２］张永刚,陈蕊,秦娟,等.聚硅氯化铁混凝剂的制备及其对微污染源水混凝性能的研究[J].污染防治技术.2007,20(2)：3-5.

［３］胡翔,周定.高效无机混凝剂聚硅酸铁铝的研究[J].中国环境科学,1999，19（3）：266-269.

［责任编辑：曹明明］

不同混凝剂对水中砷的去除效果研究

李建渠

（韶关学院化学与环境工程学院，广东韶关512005）

【摘要】以浓度为0.1mg·L-1的As（III）和As(V)溶液作模拟水样，用铝盐混凝剂、铁盐混凝剂和自制的复合混凝剂进行除砷实验研究。结果表明，铁盐混凝剂的除砷效果均比铝盐好，其中三氯化铁的除砷效果相对较好；各种混凝剂对As(V)的去除率均比As（III）的高；自制混凝剂中聚合硫酸铁(PFSS)和聚硅氯化铁(PFSC)的除砷效果最好，对砷的去除率达到了90%。能满足国家饮用水标准（As≤0.01mg·L-1）。

【关键词】饮用水；混凝剂；除砷

混凝剂

As（V）As(Ⅲ)

去除率（％）沉淀时间/min去除率（％）沉淀时间/min

三氯化铁硫酸铁硫酸亚铁聚合氯化铝氯化铝硫酸铝90

80

90

80

60

40

85

85

85

40

100

170

80

60

20

40

30

20

120

165

120

45

160

180

作者简介：李建渠（1960—），男，教授，主要从事环境监测教学与污染治理研究。●

○高校讲坛○

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