工业污水处理含砷废水处理工艺
含砷的污水处理方法

含砷的污水处理方法引言概述:含砷的污水是一种对环境和人类健康造成严重威胁的污染源。
因此,开辟和应用有效的含砷污水处理方法是至关重要的。
本文将详细介绍五种常用的含砷污水处理方法,包括化学沉淀法、吸附法、离子交换法、生物处理法和膜分离法。
一、化学沉淀法1.1 氢氧化铁沉淀法:将氢氧化铁加入含砷污水中,通过与砷形成不溶性沉淀物的反应,实现砷的去除。
1.2 硫化物沉淀法:通过加入硫化物,如硫化氢或者硫化钠,与砷形成不溶性硫化物沉淀,从而达到去除砷的目的。
1.3 氢氧化钙沉淀法:将氢氧化钙加入含砷污水中,利用氢氧化钙与砷形成不溶性沉淀物的反应,将砷从水中沉淀出来。
二、吸附法2.1 活性炭吸附法:利用活性炭的大比表面积和孔隙结构,吸附砷离子,从而净化含砷污水。
2.2 金属氧化物吸附法:将金属氧化物,如氧化铁或者氧化铝,添加到含砷污水中,通过与砷形成吸附物的反应,实现砷的去除。
2.3 生物吸附法:利用生物材料,如菌株、藻类或者植物,通过其细胞壁或者细胞内部的吸附作用,将砷离子从污水中吸附出来。
三、离子交换法3.1 阴离子交换法:利用阴离子交换树脂,将砷离子与树脂上的其他阴离子进行交换,从而实现砷的去除。
3.2 正离子交换法:通过正离子交换树脂,将砷离子与树脂上的其他正离子进行交换,达到砷的去除效果。
3.3 混床交换法:结合阴离子交换和正离子交换,使用不同类型的交换树脂,以提高砷去除的效果。
四、生物处理法4.1 微生物还原法:利用某些微生物,如硫酸盐还原菌,通过还原反应将砷酸盐还原为砷化物,从而达到去除砷的目的。
4.2 植物吸收法:通过植物的吸收作用,将砷离子从污水中吸收到植物体内,从而净化含砷污水。
4.3 活性污泥法:利用活性污泥中的微生物,通过吸附、沉淀和生物降解作用,将砷离子从污水中去除。
五、膜分离法5.1 反渗透法:利用反渗透膜的选择性透过性,将砷离子从污水中分离出来,从而实现砷的去除。
5.2 离子交换膜法:使用离子交换膜,将砷离子从污水中分离出来,达到净化含砷污水的目的。
含砷的污水处理方法

含砷的污水处理方法引言概述:污水中的砷是一种有害的物质,它对人类健康和环境造成严重威胁。
因此,寻找和开发有效的含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍五种常用的含砷污水处理方法,包括吸附法、沉淀法、离子交换法、生物法和膜分离法。
一、吸附法1.1 活性炭吸附:活性炭具有很强的吸附能力,可以有效地去除污水中的砷。
其吸附机制是通过表面活性位点与砷形成物理或化学吸附,从而将砷离子从污水中去除。
1.2 氧化铁吸附:氧化铁是一种常用的吸附剂,其表面具有许多活性位点,可以与砷形成化学吸附。
此外,氧化铁还可以通过电荷吸附和离子交换等机制去除砷。
1.3 生物质吸附:一些生物质材料,如纤维素、藻类和菌类等,具有良好的吸附性能。
这些生物质材料可以通过表面官能团与砷形成物理或化学吸附,从而实现砷的去除。
二、沉淀法2.1 氢氧化铁沉淀:氢氧化铁是一种常用的沉淀剂,可以与砷形成不溶性沉淀,从而将砷从污水中去除。
此方法适用于砷浓度较高的污水处理。
2.2 硫化物沉淀:硫化物可以与砷形成不溶性沉淀,从而将砷离子从污水中沉淀下来。
这种方法对于低浓度砷的污水处理效果较好。
2.3 磷酸盐沉淀:磷酸盐可以与砷形成不溶性沉淀,从而实现砷的去除。
此方法适用于中等浓度的砷污水处理。
三、离子交换法3.1 阴离子交换树脂:阴离子交换树脂可以与砷离子发生离子交换反应,从而将砷离子从污水中去除。
此方法适用于砷浓度较低的污水处理。
3.2 阳离子交换树脂:阳离子交换树脂可以与砷形成络合物,从而将砷离子从污水中去除。
这种方法对于高浓度的砷污水处理效果较好。
3.3 混床离子交换:将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂混合使用,可以同时去除污水中的阴离子和阳离子,实现砷的高效去除。
四、生物法4.1 微生物还原:一些微生物具有还原砷的能力,可以将砷离子还原为不溶性沉淀,从而实现砷的去除。
这种方法对于低浓度的砷污水处理效果较好。
4.2 植物吸收:一些植物具有吸收砷的能力,可以通过根系吸收砷离子,并将其转化为无害的形式。
含砷的污水处理方法

含砷的污水处理方法污水处理是一项重要的环境保护工作,其中处理含有砷的污水是一项具有挑战性的任务。
砷是一种有毒物质,对人类和环境都具有潜在的危害。
因此,开辟高效可行的含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍几种常见的含砷污水处理方法,并对其原理、优缺点及适合范围进行详细说明。
1. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常用的含砷污水处理方法。
活性炭具有较大的比表面积和孔隙结构,能够有效吸附砷离子。
该方法的原理是将含砷污水通过活性炭床,砷离子在活性炭表面发生吸附反应,从而达到去除砷的目的。
该方法具有操作简单、成本低廉的优点,但活性炭饱和后需要进行再生或者更换,且对于高浓度砷污水处理效果有限。
2. 氧化沉淀法氧化沉淀法是一种常见的含砷污水处理方法。
该方法利用氧化剂将砷离子氧化成沉淀物,然后通过沉淀物的沉淀作用将砷离子从污水中去除。
常用的氧化剂包括氯气、过氧化氢等。
该方法具有去除效果好、适合范围广的优点,但氧化剂的使用量较大,操作复杂,且产生的沉淀物需要进行处理和处置。
3. 离子交换法离子交换法是一种常见的含砷污水处理方法。
该方法利用离子交换树脂对砷离子进行吸附交换,从而将砷离子从污水中去除。
离子交换法具有去除效果好、可循环使用的优点,但需要定期对离子交换树脂进行再生或者更换,且对于高浓度砷污水处理效果有限。
4. 膜分离法膜分离法是一种常用的含砷污水处理方法。
该方法利用膜的选择性透过性,将砷离子从污水中分离出来。
常用的膜分离方法包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
膜分离法具有去除效果好、操作简单的优点,但膜的成本较高,且需要定期清洗和维护。
综上所述,含砷污水处理方法主要包括活性炭吸附法、氧化沉淀法、离子交换法和膜分离法等。
选择合适的处理方法应根据砷污水的浓度、水质要求、经济成本等因素进行综合考虑。
在实际应用中,可以根据具体情况选择单一的处理方法,也可以采用多种方法的组合,以达到更好的处理效果。
同时,为了保证处理效果和操作安全,应定期监测和维护处理设备,并合理处置产生的废物和沉淀物。
高浓度含砷废水处理回用工程

高浓度含砷废水处理回用工程1 概述山东某黄金冶炼公司多年从事黄金冶炼及烟气制酸,该公司拥有国内先进的黄金冶炼、氰化尾砂焙烧制酸、电解铜等多套生产装置。
因扩大生产需要, 拟建一座新的污水处理站,主要处理新建硫酸装置产生的酸性污水,约2. 1m3 /h;电解铜工艺产生的酸浸液,约400 m3 /d;生物氧化装置产生的生物氧化水,约56 m3 /h。
设计考虑富余系数1. 2,污水处理站设计规模为90 t/h。
上述各装置污水综合后,本工程废水的水质如下:2 污水处理流程的选择国内目前处理含高砷、氟及重金属废水的方法主要有硫化钠+石灰中和法、石灰—铁盐共沉淀法、镁盐沉淀法、离子交换法、吸附法等,应用较多的是前两种。
对含砷浓度极高的废水,采用硫化钠脱砷, 再与厂内其他废水混合后一并中和处理(贵溪冶炼厂、金隆铜业有限公司等采用此法) ;对含砷浓度较低的废水一般采用石灰—铁盐共沉淀法(葫芦岛锌厂、安徽金昌冶炼厂、铜陵第一冶炼厂等采用) 。
由上可见,本工程废水主要含砷、氟及重金属, 其中砷的浓度较高,以五价砷为主,设计考虑以除砷为主要目的。
对于高浓度含砷废水,国内一般用硫化钠沉淀除砷。
但该方法流程长,使用的设备和药剂种类多,投资和运行用度高。
由于本工程废水在处理后全部回用,对处理后的出水水质并无严格要求,本设计拟采用石灰—铁盐共沉淀法,用石灰沉淀,以较经济的方法获得与其他化学沉淀剂相似或略好的效果。
2. 1 废水处理原理1、中和反应Ca (OH) 2 +H2SO4 = CaSO4 ↓ + 2H2O (1)2、As的往除来自硫酸装置废水中的砷以亚砷酸为主,而金矿冶炼中的砷以砷酸盐形式为主。
用石灰—铁盐共沉淀法除砷,一方面可以形成更难溶的亚砷酸铁、砷酸铁,另一方面,氢氧化铁对砷酸盐还有很强的吸附作用。
另外,砷还可通过与重金属共沉淀而被除往。
共沉淀被以为含有两种作用,一是可溶性离子被大量沉淀固体所吸附,二是微粒被大量沉淀固体所凝聚或捕集。
含砷的污水处理方法

含砷的污水处理方法引言概述:污水中含有砷是一种常见的环境污染问题。
砷是一种有毒物质,对人类健康和生态环境造成严重威胁。
因此,研究和应用含砷污水处理方法至关重要。
本文将介绍五种常见的含砷污水处理方法,包括物理处理、化学处理、生物处理、电化学处理和吸附剂处理。
一、物理处理方法:1.1 沉淀法:通过加入适量的沉淀剂,如氢氧化铁或者氢氧化铝,将砷转化为不溶于水的沉淀物,然后进行沉淀和过滤,从而实现砷的去除。
1.2 过滤法:利用特殊的过滤材料,如活性炭或者陶瓷膜,将污水中的砷颗粒截留下来,从而达到去除砷的目的。
1.3 蒸发法:通过加热污水,使水分蒸发,而砷则留在残渣中,通过采集并处理残渣,达到去除砷的效果。
二、化学处理方法:2.1 氧化法:利用强氧化剂,如高锰酸钾或者过氧化氢,将砷氧化为易于沉淀的形式,然后进行沉淀和过滤,最终去除砷。
2.2 还原法:通过加入还原剂,如亚硫酸钠或者亚硫酸氢钠,将砷还原为无毒的形式,然后采用沉淀或者过滤的方式去除砷。
2.3 中和法:通过加入适量的中和剂,如氢氧化钠或者氢氧化钙,将污水中的砷中和为无毒的物质,然后进行沉淀或者过滤,实现砷的去除。
三、生物处理方法:3.1 微生物还原法:利用某些特殊的微生物,如硫酸盐还原菌,将砷还原为无毒的形式,然后通过沉淀或者过滤的方式去除砷。
3.2 植物吸收法:通过种植一些对砷具有较高吸收能力的植物,如水稻或者菊花,将砷从污水中吸收到植物体内,从而达到去除砷的目的。
3.3 生物吸附法:利用某些特殊的微生物或者生物材料,如生物炭或者海藻,将砷吸附到其表面,然后进行沉淀或者过滤,实现砷的去除。
四、电化学处理方法:4.1 电沉积法:通过在电极上施加电流,使砷离子在电极上还原为金属砷,然后进行沉淀和过滤,最终去除砷。
4.2 电吸附法:利用电极表面的电荷吸引砷离子,将砷吸附到电极上,然后进行沉淀或者过滤,实现砷的去除。
4.3 电解法:通过在电极上施加电流,使砷离子在阳极上氧化为易于沉淀的形式,然后进行沉淀和过滤,最终去除砷。
冶炼厂含砷、镉高浓度污水处理技术

采 用 石 灰 石 或 石灰 乳 与 污 水 中大 部 分 游 离 硫 酸 反 应, 生成 副产 品石 膏, 以外 售 作为 水泥 生 产 的掺 合 可 料, 在该段 中和 处理过 程 中不去 除重金 属离子 。排 出
液采用 二 段石 灰 中和 处理 , 磷酸 镉沉 淀 法除镉 。 再用
去, 富集 在一 级洗 涤 设备 循 环液 中, 由净 化工 序 定 并
1 引 言
冶炼 烟气 制 酸 总有 酸性 污水 排 出,同一生 产工 艺不 同, 排 出的污 水 、 害 的物质 成份 不 同; 矿源 有 同一
矿源 不 同, 生产工 艺污水 的性质 也有 很大 区别 。硫 酸
量排 出 的污 酸带 出制酸 系统 。它 与湿 法收 尘 的洗 涤 水 、 面及 设备冲洗 水 、 冒滴漏 等共 同组 成冶炼 厂 地 跑
t e mea l o o t n n t e f a f u n e h ai n lds h r e s n a d a d t e w sewae f rt ame t a er c ce . h tl ci n c n e t h n l l e tme t e n t a ic a g t d r , n h a t trat e t n n b e y ld i i i e t o a e r c
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含砷的污水处理方法

含砷的污水处理方法污水处理是保护环境和人类健康的重要任务。
然而,许多工业和农业活动产生的污水中含有有害物质,如砷,对环境和生物造成潜在威胁。
因此,寻觅有效的含砷污水处理方法变得至关重要。
本文将详细介绍几种常用的含砷污水处理方法。
1. 化学沉淀法化学沉淀法是一种常见的含砷污水处理方法。
它利用化学反应使砷离子与沉淀剂反应生成不溶性的沉淀物,从而实现砷的去除。
常用的沉淀剂包括氢氧化铁、氢氧化铝等。
该方法具有简单、经济、效果稳定等优点,但对污水中其他成份有一定的要求。
2. 吸附法吸附法是一种常用的含砷污水处理方法。
吸附剂具有高度的表面活性,能够吸附砷离子并将其固定在其表面上。
常见的吸附剂有活性炭、氧化铁等。
该方法具有高效、灵便、易操作等优点,但吸附剂的再生和处理成本较高。
3. 膜分离法膜分离法是一种物理分离技术,通过膜的选择性透过性,将污水中的砷离子与其他成份分离。
常用的膜分离技术包括纳滤、超滤、反渗透等。
该方法具有高效、无需化学药剂、操作简单等优点,但膜的成本和维护较高。
4. 电化学法电化学法是一种利用电化学反应实现砷离子的去除的方法。
通过在电极上施加电流,使砷离子发生氧化还原反应,从而达到去除砷的目的。
该方法具有高效、无需化学药剂、操作简单等优点,但电极材料的选择和电流的控制较为关键。
5. 生物吸附法生物吸附法是一种利用生物体吸附砷离子的方法。
常见的生物吸附剂包括微生物、植物等。
通过调节生物吸附剂的生长环境和培养条件,使其吸附砷离子并将其固定在生物体表面。
该方法具有环保、可再生等优点,但生物吸附剂的选择和培养条件的控制较为复杂。
综上所述,含砷污水处理方法有化学沉淀法、吸附法、膜分离法、电化学法和生物吸附法等。
不同的方法适合于不同的情况,选择合适的方法需要考虑成本、效果、操作难度等因素。
在实际应用中,可以根据具体情况综合运用多种方法,以达到最佳的含砷污水处理效果。
含砷的污水处理方法

含砷的污水处理方法污水处理是一种关键的环境保护措施,它可以有效地减少污水中的有害物质对环境和人类健康的影响。
其中,含砷的污水处理是一个具有挑战性的任务,因为砷是一种有毒物质,对生态系统和人体健康都具有潜在的危害。
本文将详细介绍几种常见的含砷污水处理方法,包括物理方法、化学方法和生物方法。
一、物理方法1. 沉淀法:沉淀法是一种常用的物理处理方法,通过添加沉淀剂,将砷以固体沉淀的形式从污水中去除。
常用的沉淀剂包括氢氧化铁、氢氧化铝等。
此方法适合于砷浓度较高的污水处理,但处理效果受到pH值、温度等因素的影响。
2. 吸附法:吸附法是利用吸附剂将砷离子吸附在其表面,从而实现砷的去除。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁等。
吸附法具有高效去除砷的能力,但吸附剂的再生和处理成本较高。
二、化学方法1. 氧化法:氧化法是一种通过氧化反应将砷离子氧化为砷酸根离子,从而实现砷的去除。
常用的氧化剂包括高锰酸钾、过氧化氢等。
氧化法具有高效去除砷的能力,但氧化剂的使用量较大,处理成本较高。
2. 还原法:还原法是一种通过还原反应将砷酸根离子还原为砷离子,从而实现砷的去除。
常用的还原剂包括亚硫酸盐、亚铁盐等。
还原法具有较低的处理成本,但对于高浓度的砷污水处理效果较差。
三、生物方法1. 微生物还原法:微生物还原法是一种利用特定微生物将砷酸根离子还原为砷离子的方法。
常用的微生物包括硫酸盐还原菌、铁还原菌等。
微生物还原法具有较低的处理成本和较高的处理效果,但对于高浓度的砷污水处理能力有限。
2. 植物吸收法:植物吸收法是一种利用植物对砷具有吸收能力的特性,将污水中的砷通过植物的根系吸收并固定在植物体内。
常用的植物包括水稻、菊花等。
植物吸收法具有较低的处理成本和较高的处理效果,但对于高浓度的砷污水处理能力有限。
综上所述,含砷的污水处理方法包括物理方法、化学方法和生物方法。
根据实际情况,可以选择合适的方法进行处理。
物理方法适合于砷浓度较高的污水处理;化学方法具有高效去除砷的能力,但处理成本较高;生物方法具有较低的处理成本和较高的处理效果,但对于高浓度的砷污水处理能力有限。
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工业污水处理含砷废水处理工艺【格林大讲堂】作为一种高效的光催化剂,应用纳米TiO2催化As(III)氧化为As(V)的研究已有不少报道,但应用纳米TiO2催化转化DMA,MMA的报道较少,尤其是就其光催化转化产物解析,二次吸附及二次污染等方面仍值得进一步研究.武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队,秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案,是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。
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纳米二氧化钛(TiO2)因具有较大比表面积,性质稳定且无毒,作为环境中常见的纳米材料应用于去除环境污染物,如无机砷(As(V)和As(III))等.纳米TiO2同时也具有强光催化性能,在紫外(UV)作用下,电子发生跃迁,使原来的空带上获得带负电的高活性电子e,在原来的满带上形成带正电的空穴h+,所生成的电子和空穴对能够与吸附的氧气等反应产生多种活性氧自由基.实验过程中,自然光中紫外光(λ=254nm)的强度为1.5μW·cm-2;光化学反应器的紫外光(λ=254nm)的强度为4030μW·cm-2.2.2.2转化产物测定相对无机砷的去除工作,甲基砷(DMA和MMA)的去除研究鲜有报道,而且主要集中在使用活性碳、锰绿砂、氧化铁包覆砂以及纳米TiO2等材料,并且去除效率远低于无机砷.因此如果甲基砷能够高效转化为无机砷,砷是一种自然界中普遍存在的非金属元素,价态有+5、+3、0、-3等4种.在自然环境中砷通常以砷酸(H3AsO4)、亚砷酸(H3AsO3)及其阴离子存在.由于农药、含砷废水等外源的进入以及生物转化的作用,有机砷如二甲基砷酸盐(DMA)、一甲基砷酸盐(MMA)等也在地下水、湖泊和河流中发现.毒理学研究表明,一些有机砷(包括DMA,MMA)的毒性比最初预想强很多.这样就能够通过去除无机砷间接去除甲基砷.本实验室前期通过水解硫酸氧钛的方法合成了纳米TiO2,能够高效去除无机砷.为了有效去除甲基砷(DMA和MMA),本文应用此纳米TiO2研究了甲基砷(DMA和MMA)光催化转化过程,主要考察了不同光照条件和pH条件的影响,通过测定液相及固相中的不同组分,解析光催化转化产物,考察纳米TiO2对甲基砷的去除性能,为后续的实际应用提供理论依据.二甲基胂酸(DMA,C2H7AsO2),购自SigmaChemical.一甲基胂酸(MMA,CH3H2AsO3),购自ChemService.DMA和MMA在不同pH条件下的形态分布见图1.实验中配制浓度为1000mg·L-1的储备液,避光保存于4℃.实验过程中应用1mol·L-1硝酸(优级纯)和氢氧化钾(优级纯)调节pH值.实验中所用纳米TiO2是在4℃条件下水解硫酸氧钛制得,比表面积为196m2·g-1,等电点为5.8.为分析DMA和MMA的光转化产物,配制100μg·L-1的DMA和MMA溶液中,投加0.01g·L-1纳米TiO2,调节pH值为5.旋转培养1440min,定时取样过滤测定滤液中DMA,MMA和As(V)的浓度,计算不同时刻下DMA和MMA的转化率.上述过程分别在光化学反应器,暗室以及不做任何光照处理下进行,以考察UV光、自然光及无光条件对纳米TiO2催化转化DMA和MMA的影响.为测定固相上纳米TiO2吸附的产物,将反应结束后的悬浊液用0.45μm滤膜过滤,过滤得到的纳米TiO2滤饼与0.1mol·L-1NaOH混合1h,用0.22μm滤膜过滤.滤液经0.1%HNO3酸化,用HPLC-AFS测定不同形态砷浓度,并计算不同形态砷所占的比率.pH及光照对纳米TiO2去除DMA和MMA的影响pH对纳米TiO2在自然光(Room)和紫外光(UV)下去除DMA和MMA的影响实验结果表明,在试验时间(240min)内,在所有pH条件下纳米TiO2对DMA和MMA均存在一定程度的去除.DMA及其转化产物在不同光照处理下浓度变化所示,可看出:在黑暗(Dark)和自然光(Room)的环境下,无TiO2时,溶液中DMA浓度变化不大且并无检测到其他物质;有TiO2时,溶液中DMA浓度随时间下降,但并无检测到其他物质.在紫外(UV)光照下,无TiO2时,随反应时间,溶液中DMA浓度有部分下降,且MMA和As(V)的浓度不断增加,均在反应240min后达到平衡;有TiO2时,溶液中DMA浓度不断下降至0,MMA的浓度则先增加后下降至0,As(V)的浓度不断增加至反应360min后达到平衡.实验结果表明,无TiO2时,在水溶液中,在黑暗和自然光下,DMA不发生转化,而在UV光下,因检出MMA和As(V),说明DMA发生转化,推测为DMA先脱一个甲基形成MMA,MMA继续脱一个甲基形成As(V).这可能是由于DMA在紫外光下光敏化,水溶液中的溶解氧会在此过程中转化为单线态氧1O2,之后1O2因化学性质活泼与DMA发生一系列链式反应,发生转化,生成MMA及As(V).1)UV光照下,相比自然光时,纳米TiO2对DMA和MMA的去除率在不同pH条件下均有提高.pH值的影响为:在低pH条件(pH为3、5)下去除率高,而在高pH条件(pH为7、9)下去除率低.这主要是由纳米TiO2的等电点决定的.在自然光(Room)和紫外光(UV)下去除DDMA和MMA的影响(1)在自然光(虚线)下,随着时间的增加,纳米TiO2对DMA和MMA的去除率逐渐增加,至反应240min时,去除率达到最大.在低pH条件下,纳米TiO2对DMA的去除率较高,如pH为3时,纳米TiO2对DMA的去除率最大,可达70.4%.随着pH值的增加,TiO2对DMA的去除率逐渐下降,在pH为9时,去除率降至6.0%.pH对MMA去除的影响与DMA类似,即随着pH值的增加(3到9),TiO2对MMA的去除率逐渐下降.pH为3时,去除率最高达98.1%;pH为9时,去除率最低至34.3%.纳米TiO2对DMA和MMA去除,均是在低pH条件(pH为3、5)下去除率高,而在高pH条件(pH为7、9)下去除率低.这与纳米TiO2的等电点(pHpzc=5.8)有关,根据以下方程式:由于在低pH条件下,溶液中pH值低于纳米TiO2的pHpzc,此时TiO2表面带正电荷,而DMA不带电,MMA不带电或带一个单位负电荷(图1),纳米TiO2可通过静电(吸引)作用捕获DMA和MMA,因此去除率较高;在高pH条件下,即pH高于pHpzc时,TiO2表面带负电荷,DMA和MMA带负电荷(图1),此时纳米TiO2与DMA和MMA存在静电相斥作用,导致去除率较低.(2)在UV(λ=254nm)光照下,纳米TiO2对DMA和MMA的去除曲线(实线)如图2所示.pH 值对纳米TiO2去除DMA和MMA的影响与在自然光下相同,在低pH条件下的去除率高于在高pH条件下的去除率.纳米TiO2对DMA的去除率在pH为5时,达到最高为94.4%,随pH升高,去除率逐渐降低,在pH为9时,去除率最低至9.9%;纳米TiO2对MMA的去除率在pH为3时,仅反应60min后达到100%,在溶液不断变碱的过程中,TiO2对MMA 的去除率逐渐下降至37.5%.实验说明,光照条件不改变pH值对纳米TiO2去除DMA和MMA的影响.2)DMA和MMA的转化:无光条件下,DMA和MMA均不发生转化;在自然光条件下,纳米TiO2催化少量DMA和MMA发生进一步转化,分别形成MMA和As(V);在紫外光条件下,纳米TiO2能够催化几乎全部的DMA和MMA彻底转化,形成As(V).UV光照下,相比自然光下,纳米TiO2对DMA和MMA去除率在不同pH下均有提高.UV 光下TiO2对DMA的最大去除率(94.4%)相比自然光下(70.4%)提高了24.0%;TiO2对MMA 的去除率(100.0%)相比自然光下(98.0%)提高了2.0%.这与Xu等的结果相似,UV光照提高了纳米TiO2对DMA和MMA的去除率.甲基砷DMA,MMA在不同光照条件下转化产物解析为进一步研究甲基砷DMA和MMA的光催化转化过程,本实验考察了在pH为5条件下,以不同光照处理下溶液中DMA和MMA的浓度及其形态变化,以及反应后纳米TiO2固相表面DMA和MMA的形态分布.3)在UV光照下,纳米TiO2催化DMA和MMA转化为As(V),同时此纳米TiO2对As(V)有较强的吸附能力,因此,UV光照能够显著提高纳米TiO2对DMA和MMA的去除率.不同光照条件下DMA在有无TiO2处理下浓度及其形态变化进一步分析TiO2对DMA转化的影响,对其反应结束后纳米TiO2固相表面砷形态进行分析,结果见图4.在黑暗下,TiO2表面只有DMA,与液相中DMA浓度下降结果结合说明在此情况下,纳米TiO2对DMA只有吸附作用.在自然光下,TiO2表面有大量的DMA(79.6%),同时还有20.4%的MMA,因液相中仅有DMA浓度下降,并未检测出其他物质,说明,在自然光下,TiO2催化少量DMA发生转化形成MMA,同时纳米TiO2吸附DMA及转化形成的MMA.在UV光下,TiO2表面主要是As(V)(86.9%)及少量的DMA,结合液相中DMA,MMA和As(V)变化,说明:在UV光下,TiO2催化DMA脱甲基形成MMA,同时MMA进一步快速脱甲基形成As(V),因MMA转化为As(V)在此反应可能较快,所以在固相上并未检测到MMA.不同光照条件下MMA在有无TiO2处理下浓度及其形态变化由于在TiO2时,任何光照条件下,溶液中都只检出MMA变化,并无检出其他物质.为探究MMA的转化,将反应结束后吸附于纳米TiO2表面物质进行分析,结果如图6所示.在无光时,只有MMA检出,在液相中MMA浓度大量减少,说明MMA不发生任何转化且纳米TiO2能够吸附大量MMA.自然光时,TiO2表面除有74.2%的MMA,还有25.8%的As(V),说明在自然光时,存在少量MMA转化为As(V),且纳米TiO2能够吸附大部分MMA 和全部As(V).在UV光下,TiO2表面吸附有97.2%的As(V),只有2.8%的MMA,由于在溶液中并无检出MMA,说明在UV光下,TiO2催化MMA大量转化As(V),同时纳米TiO2可将全部转化的As(V)和剩余MMA吸附,完全去除溶液中的MMA.同光照处理下纳米TiO2固相表面砷形态分布在前人报道(Xuetal.,2008)中,甲基砷经过光催化转化后,只有少量的砷吸附于固相纳米TiO2上,这是由于实验中采用较高的As/TiO2(10mg/0.02g)比.为更接近于实际环境,本实验采用了As/TiO2(100μg/0.01g)比,经光催化转化后,液相中仅有少量砷,通过对固相产物解析,发现纳米TiO2能够二次吸附甲基砷的光催化产物,从而解决甲基砷的二次污染问题.由上述反应式(3)~(8)可知,该反应过程中可产生羟基自由基(HO·)、超氧阴离子(O2·-)、氢过氧自由基(HO2·)和单线性氧(1O2).Xu等(Xuetal.,2008)利用活性氧基团猝灭剂,研究各猝灭剂对DMA和MMA降解速率的影响,研究表明羟基自由基(·OH)是DMA和MMA光降解的主要活性氧基团.羟基自由基是强氧化剂,能够促进多种反应.除了其强氧化性的特点,羟基自由基能够通过加成至芳香环或烯烃上,而不是通过外层电子转移反应(Xuetal.,2008;Ohetal.,2003).某种程度上,羟基自由基能够从氢饱和的碳原子上提取氢.因此,羟基自由基可能可以攻击DMA和MMA的砷氧双键,或者是DMA和MMA上的甲基,DMA转化为MMA后,继续脱甲基形成As(V),MMA 直接脱甲基转化为As(V).而DMA和MMA所脱去的甲基基团在此过程中转化为稳定的有机碳分子,如甲酸、甲醇等(Guanetal.,2012).。