地下水的除氟与除砷
处理地下水及排水中的砷的技术
目前，世界性的环境污染、环境破坏问题日益严重。
即使在日本，土壤、地下水的污染也成为明显的社会问题。
根据２０００年末由日本环境省公布的“１９９９年公用水域及地下水质测定结果”。
可以确认测定的上述水质受到了污染，影响人体健康的重金属镉、铅、砷３项超过环保标准。
其中砷的超标率最高，按照１９９３年制定的严格的环保标准，水质中的砷一直在以最大的超标率发展。
其他国家和地区也有地下水受到污染的实例。
（１１流经印度、孟加拉国国境附近的恒河流域的地下水，已被确认自１９８８年以来，有几千平方公里范围内的地下水被污染，这一地区的地下水砷浓度最高达３．７ｍｇ／Ｌ，饮用该地下水的人超过１００万，其中有２０万人患有砷中毒病——皮疹。
（２）据报道，中国内蒙古自治区１９９４年末时，砷中毒病例扩展到５市、１１个县。
饮用砷污染的地下水ｆ地下水砷浓度最高为１．８６ｍｇ／Ｌ）的村达６２７个，人口３０万，砷中毒患者为２０００人。
日本ＮＫＫ集团公司，从事城市垃圾、水处理等环保相关设备的设计，以其具备的环境管理技能与实绩，正在按市场需求，竭尽全力开展工作。
如在保护土壤、地下水资源等方面对环境进行全面调查、监测，从而提出恢复、净化的措施等。
下面介绍ＮＫＫ集团与钢管矿业公司共同开彭惠民译发的除去地下水中砷的技术。
１砷污染的原因地下水中的砷污染，可以认为多数是由自然界中的砷污染引起的。
砷在地层中分布广，由于砷矿多数是伴随矿床形成而产生的，在一些矿山、矿床就有砷。
另外，火山、地热地带，喷气、热水、温泉水中可以产生砷。
并且，岩石在风化、浸蚀的过程中，逐渐变成细小颗粒，形成土壤，在这一过程中由于这类岩石颗粒在土壤的富集，自然而然引发的污染，比其他有害物质的数量多。
从前述的环境省公布的水质调查结果可见，砷超标件数的半数以上是由自然原因引起的。
不能将属于自然原因导致地下水砷污染，与工厂排水中泄漏事故等引起人为污染相提并论。
但是，随着人们环保意识的增强，对于可能危害人体健康的高浓度砷，及可能对周围环境造成显著影响的砷污染．已不能以它是自然界本身产生的为理由而听之任之。
砷去除技术与装置在地下水治理中的应用研究
砷去除技术与装置在地下水治理中的应用研究砷是一种广泛存在于地下水中的有毒物质，对人体健康产生严重影响。
因此，砷去除技术与装置在地下水治理中的应用研究已成为保障人民饮水安全的重要课题。
本文将探讨砷去除技术与装置的原理、常见方法以及在地下水治理中的应用研究。
砷的危害性无需多言。
砷对人体的长期摄入会导致多种疾病，包括皮肤病、癌症、神经系统和心血管系统疾病等。
尤其是在缺乏和自然灾害频发的发展中国家，砷污染地下水几乎变成了一种难以逾越的饮水难题。
因此，砷去除技术与装置的研究显得尤为重要。
砷的去除技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法等。
物理方法主要利用吸附剂、过滤介质和膜分离等原理，通过物理吸附或过滤将砷去除。
化学方法采用氧化、沉淀和络合等反应将砷转化为不易溶解的化合物从而去除砷。
生物方法则是通过微生物或植物吸附、抑制和还原等生命活动将砷去除。
在物理方法中，吸附剂是砷去除的主要手段之一。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁和沸石等。
活性炭因其高吸附能力和广泛的应用被广泛认可；氧化铁则通过与砷形成络合物实现去除；沸石则通过孔道结构和阳离子交换等机制去除砷。
化学方法中的氧化法是一种重要的处理技术，常用的氧化剂包括臭氧、高锰酸钾和次氯酸钠等。
氧化法能够将砷从其难以去除的三价形态转化成容易去除的五价形态，从而提高了砷去除效率。
除此之外，沉淀和络合等化学反应也在砷去除中得到应用。
生物方法则是一种环境友好且经济有效的砷去除技术。
这种方法利用微生物或植物来吸附、抑制和还原砷。
微生物可以通过吸附砷并将其转化为不溶性沉淀物来去除砷。
植物则可以通过根系吸附砷并将其储存在地下，或者通过还原反应将五价砷还原为三价砷，从而去除砷。
除了砷去除技术，砷去除装置也是保证地下水治理中砷去除效果的关键。
常见的砷去除装置包括反渗透膜法、离子交换法和气体扩散法等。
反渗透膜法是一种利用高压驱动地下水通过特殊膜的方式将砷去除的技术，适用于砷浓度较低的地下水。
地下水污染防治报告(砷处理)
目录一、概述.............................................................................................................................. - 1 -1.1地下水中砷的物理化学性质................................................................................ - 1 -1.2砷污染概况............................................................................................................ - 1 -1.3原生高砷地下水赋存环境和砷的来源................................................................ - 2 -二、地下水除砷技术.......................................................................................................... - 3 -2.1 物理化学方法....................................................................................................... - 3 -2.1.1 离子交换法................................................................................................ - 3 -2.1.2 吸附-过滤法 .............................................................................................. - 3 -2.1.3 氧化法...................................................................................................... - 4 -2.1.4 膜分离法.................................................................................................... - 5 -2.2 生物方法............................................................................................................... - 6 -2.2.1 植物类...................................................................................................... - 6 -2.2.2 微生物类.................................................................................................... - 8 -2.2.3 生物源性类................................................................................................ - 9 -三、结论和展望................................................................................................................ - 11 - 参考文献............................................................................................................................ - 12 -地下水除砷技术摘要：砷是一种毒性很高的物质,地下水中存在砷污染, 将对人体健康产生危害。
地下水中砷氟去除技术研究现状
地下水中砷氟去除技术研究现状作者：姚嘉宋昌贵罗高团来源：《科学与财富》2016年第12期摘要：目前，在全世界范围内，地下水中的砷氟污染十分普遍。
由于砷氟都是剧毒物质，过量摄入将会对人体造成严重危害。
当前去除地下水中砷氟的方法有：吸附法、混凝法、离子交换法、膜分离技术等等。
文章通过对以上几种方法的对比分析，各类方法均有各自的优缺点。
例如膜分离技术节能环保、操作简便、高效，但处理成本过高，以及能源供应等问题还有待解决。
就目前发展现状而言，吸附法和混凝法运用广泛；就长远发展来看，离子交换法与膜分离法有广大前景；而就环保角度来说，有关生物技术的方法值得考虑以及发展。
关键词：氟砷地下水1 引言目前，根据世界卫生组织的数据显示：在全球范围内，地下水中对人类健康危害最重的无机污染物是氟和砷。
随着社会的进步与发展，地下水中砷氟污染问题日益严重，因此，如何高效并且同时去除地下水中砷氟污染物对保护国家生态环境、提高人民身体健康指数具有十分重要的意义。
2 应用技术2.1 除氟技术除氟的技术现在有很多，概括起来主要包括：吸附法、沉淀法、膜分离法[1]。
2.1.1 吸附法吸附法，由于其成本低并且效果稳定的特点，被广泛用于地下水除氟。
吸附法是通过吸附剂与氟离子发生吸附作用、离子交换作用以及络合作用，从而将氟离子浓度降低的过程。
就当前而言，国内外使用的吸附剂种类繁多。
常用除氟的吸附剂有氧化铝、活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石、硅藻土，粉煤灰、稀土类金属络合物等[2]。
2.1.2 沉淀法化学沉淀法该方法是当前除氟技术中最广泛运用，并且最适合用于去除高氟地下水中氟离子的方法。
化学沉淀法的原理是通过向水中加入某种阳离子与无机混凝剂将氟离子除去。
根据所使用的化学药品的种类可分为：石灰沉淀法、电石渣沉淀法、钙盐一磷酸盐法、钙盐一铝盐法、钙盐一镁盐法等[3]。
2.1.3 膜分离法膜分离法是利用隔膜将氟离子与水分开的技术，主要包括纳滤、电解析和反渗透等技术。
地下水除氟除砷swl
子在400℃一500~C下煅烧而成。
03
除氟工艺主要包括活化、除氟及再生三个环节。 单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布 的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
(2)骨炭法骨炭法也称磷酸三钙过滤法
骨炭是兽骨燃烧去掉有机质后形成的一种黑色多孔的颗粒状吸附剂。 除氟流程基本与活性氧化铝相同。 缺陷：处理含氟含砷的水时，砷也能被去除，但除砷过程不可逆。 由于砷同氟的竞争．砷不能通过正常的碱再生过程被洗掉，因 此骨炭需要更换。 优点：操作方便。适合于农村分散式的家庭使用。 不足：机械强度低，磨损快，易破碎．出水水质物理感官不佳，有的 还存在漂长期饮用高砷水，会造成砷中毒， 主要以皮肤改变为特征，可导致皮肤色素脱失、着色、角化， 严重的会诱发皮肤癌，同时还会对心脑血管系统、消化系统、 神经系统产生损害。
国家生活饮用水卫生 标准规定，饮用水中 砷含量不得超过0.05 mg/L。
地下水除砷的方法
A
混凝沉淀
○ 氟离子都具有较好的去除效果。
铝盐沉淀法的设施是絮凝、沉淀池(当原水水质较
○ 好时可以省去沉淀或过滤其中之一的处理单元)， ○ 沉淀方式一般采取变速或间歇沉淀．
3
Al(OH)
一
一
渗矿适 ． 缺 用 析化用 电 点 而
． 过 电 ．
程凝 电
法度： 渗 ： 除 中聚 凝
除均当 氟较原 ．高水
时中 ．的 宜含 选氟 择量 电与
③ 吸附。可溶性砷与金属氢氧化物外表面的 静电结合而被吸附，从而达到除砷之目的 。
2.离子交换法
用于除砷的树脂主要是碱性材料，这种树脂带正电 荷，能够有效地去除水中的五价砷，使出水中砷的 浓度低于1 μg/L。但当水中为三价砷时， 由于三 价砷不带电荷而无法用离子交换去除， 所以必须先 进行预氧化，然后再用离子交换法去除。
地下水除砷方法概述
国联质检Untied Nations Quality Detection 权威检测机构地下水除砷方法概述---国联检测实验室提供我国除已确定的新疆、内蒙古、山西等饮水型地方性砷中毒病区外，在宁夏、湖南、吉林、浙江、青海和辽宁等地也存在饮水高砷病区。
地方性砷中毒病区不仅有饮水型，还有燃煤型，如贵州省有燃煤型地方性砷中毒病区。
砷及砷化物的毒性与其水溶性的大小有关。
水溶性大，其毒性也大。
元素甚极易氧化性为毒性很强的三氧化二砷。
人长期饮用含砷量达0.1-4.7mg/L的水可引起慢性中毒。
三氧化二砷的致死量为60-200mg。
居住在特定地理环境的居民长期通过饮水、空气、食物摄入过多的砷而引起的以皮肤色素脱失、着色、角化等为主的全身性的慢性中毒，称为地方性砷中毒。
我国的内蒙古、新疆、台湾等地饮水中含量高达0.2-2.0mg/L，严重超过我国现行饮用水卫生标准<0.01mg/L，导致地方性砷中毒，饮用水除砷是防治地方性砷中毒的关键措施，所以安全有效经济的饮水除砷方法的研究显得尤为重要。
除砷措施-混凝法混凝法是目前在工业生产和处理生活饮用水中运用最广泛的除砷方法，可使工业废水达到排放标准，使生活饮用水达到饮用标准。
最常见的混凝剂是铁盐，如三氯化铁、硫酸亚铁、氯化铁；铝盐，如硫酸铝、聚合氯化铝；还有硅酸盐、碳酸钙、煤渣经粉碎及高温焙烧活化后做混凝剂，另外还有聚硅酸铁等做混凝剂。
研究表明，铁盐的除砷效果好于铝盐，所以在除砷过程中常对所处理的水进行预氧化，把三价As氧化为五价As，在进行混凝，为了提高氧化效果，有时还会加入催化剂促进氧化。
袁涛等人通过正交试验，观察混凝剂成分变化、助凝剂的添加等因素对除砷效果的影响，发现当混凝剂成分分别为硫酸铁、硫酸铝、硫酸铁与硫酸铝聚合而成的复合物、硫酸铁和硅酸钠的聚合物时，单纯用硫酸铁的除砷效果是最好的，在待除砷水中添加活性炭或高岭土对上混凝剂的除砷效率无明显增强作用。
但采取过滤措施后，去除率明显提高，这说明混凝剂水解产物形成的胶体具有较大的比表面积，能和砷酸根发生吸附共沉淀，使砷的去除率明显提高。
地下水的除氟与除砷
混凝法除砷优缺点
混凝法除砷优点:简便,易于实施,如与氧化剂同时使 用可以同时去除水中的+3,+5价砷 混凝法除砷缺点:形成含砷废渣,对环境造成二次污 染. 当作为饮用水水源的地下水或地面水含砷量超标 时,要求净化处理后达到饮用水标准要求时,用上 述沉淀法处理往往不能满足要求
反应过程: 1.活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化，使转化成为 硫酸盐型，反应如下：
（Al2O3）n· 2O＋SO42- → (Al2O3)n· 2SO4 + 2OH2H 2H
2.除氟时的反应为： 以so4 与F 进行离子交换
(Al2O3)n· 2SO4 + 2F- → (Al2O3)n· 2H 2HF + SO42-
2-
-
3.活性氧化铝失去除氟能力后，可用1%-2%尝试 的硫酸铝溶液再生,其用量与除氟量之比60：1，运 行3-4个月用浓度3.5%的HCL溶液清洗一次，清洗后可 用除氟水进行冲洗，时间8-10min.，当原水PH值大于7 时，一般用二氧化碳气体进行调节。 （Al2O3）n·2HF + SO4 →（Al2O3）n·H2SO4 + 2F
除砷方法: 混凝法, 吸附法, 离子交换法, 其中混凝法是目前在工业生产和处理生活饮用水中 运用得最广泛的除砷方法,并且可以很好的使工业 污水达到排放标准,使生活饮用水达到饮用标准. 最常见的混凝剂是铁盐,如三氯化铁,硫酸亚铁;铝盐 ,如硫酸铝,碱氯化铝,聚铝;还有硅酸盐,碳酸钙
混凝法除砷原理:利用混凝剂强大的吸附能力,将砷 吸附,转为沉淀,再通过过滤等方式将砷与水分离 混凝法除砷过程:(1)沉淀作用:水解的金属离子与砷 酸根形成沉淀 (2)共沉淀作用:在混凝剂水解-聚合-沉淀过程中,砷 通过被吸附,包裹,闭合(或络合)等作用而随水解 产物一起沉淀. (3)吸附作用:砷被混凝剂形成的不溶性水解产物表 面所吸附
除氟除砷的原理和方法
除氟除砷的原理和方法除氟除砷的原理和方法是指将水中的氟离子和砷离子去除，以确保水质的安全和健康。
在这里会介绍一些常见的除氟除砷的方法。
首先我们来了解一下氟和砷对人体健康的影响。
氟在适量的情况下对人体有益，可以预防牙齿龋齿。
但是，如果水中的氟离子浓度超过一定限度，长期饮用含氟水可能引起慢性氟中毒。
氟中毒的主要表现有骨骼病变、关节疼痛和牙齿异常等症状。
砷是一种剧毒物质，会严重影响人体的健康。
砷中毒可导致多种急性和慢性症状，如恶心、呕吐、腹痛、皮肤炎症、肝肾损害以及癌症等。
那么，除氟除砷的原理是什么呢？常见的除氟除砷方法主要包括化学法、物理法和生物法等。
化学法是指通过添加化学药剂来与氟和砷离子发生反应，将其转化为不溶性的沉淀物或使其变为易于去除的形式。
常用的化学药剂主要有石灰、氧化铁、铝盐等。
物理法是指利用物理过程去除水中的氟和砷离子。
最常见的就是活性炭吸附法和反渗透膜法。
活性炭是一种非常有效的吸附剂，能够通过吸附作用去除水中的有机物、异味以及一些无机离子。
但是活性炭对氟离子和砷离子的吸附效果较差，需要经过改进以提高其去除效果。
反渗透膜是一种以高压为动力，通过半透膜将水中的溶质和杂质分离的技术。
反渗透膜能有效去除水中的离子、微生物以及大部分溶解性有机物。
但是反渗透膜对砷的去除效果有限，对砷的去除率一般在80%左右。
生物法是利用微生物对水中的氟离子和砷离子进行处理，这种方法不仅可以降低成本，还具有环保性。
目前，常用的生物法包括微生物还原法和植物吸附法。
微生物还原法是利用某些细菌或真菌的还原代谢能力，将六价砷还原为三价砷。
这样的还原反应可以使砷离子转化为不溶性的砷化物沉淀，从而达到去除砷的目的。
植物吸附法是指利用一些植物对水中的氟和砷进行吸附，从而去除氟和砷离子。
常见的植物吸附剂包括水莲、雀榕和菊花等，这些植物内部的组成可与氟和砷形成复合物从而达到去除氟和砷的效果。
在除氟除砷的过程中，我们需要根据实际情况选择合适的除氟除砷方法。
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4.活性氧化铝除氟特性 • 1）pH值影响 • pH＝5～8，除氟效果较好，pH＝5.5，吸附量最大 。 • 2）吸附容量 • 吸附容量指1g活性氧化铝所能吸附氟的重量 一般为1.2～4.5mgF-/gAl2O3 。 • 吸附容量与氟浓度、pH值、活性氧化铝颗粒大小 等有关。 • 原水含氟量增加时，吸氟容量相应增大； • 进水pH值影响处理水量，pH＝5.5最佳； • 颗粒小，吸氟容量大，常用粒径1～3mm。
除砷方法: 混凝法, 吸附法, 离子交换法, 其中混凝法是目前在工业生产和处理生活饮用水中 运用得最广泛的除砷方法,并且可以很好的使工业 污水达到排放标准,使生活饮用水达到饮用标准. 最常见的混凝剂是铁盐,如三氯化铁,硫酸亚铁;铝盐 ,如硫酸铝,碱氯化铝,聚铝;还有硅酸盐,碳酸钙
混凝法除砷原理:利用混凝剂强大的吸附能力,将砷 吸附,转为沉淀,再通过过滤等方式将砷与水分离 混凝法除砷过程:(1)沉淀作用:水解的金属离子与砷 酸根形成沉淀 (2)共沉淀作用:在混凝剂水解-聚合-沉淀过程中,砷 通过被吸附,包裹,闭合(或络合)等作用而随水解 产物一起沉淀. (3)吸附作用:砷被混凝剂形成的不溶性水解产物表 面所吸附地下水的 Nhomakorabea氟与除砷
小组成员:王净怡, 吴虹, 夏宇, 邢超, 徐亮
一.水的除氟
氟的存在:氟以氟化物的形式存在于多种矿物质中,如 氟石,冰晶石,氟磷灰石等,天然水中都含有少量的 氟,而在地下水中氟的浓度较高. 氟的作用:氟是人体的必须元素之一.饮用水中氟浓度 过低,会引起儿童龋齿症,过高则会引起氟斑牙,骨 氟中毒.
我国生活饮用水卫生标准规定,水中的氟浓度应保持 在0.5-1.0mg/L范围内. • 氟浓度低于0.5mg/L时.可以向水中加氟 • 氟浓度低于1.0mg/L时需要进行除氟处理.
• 目前地下水处理工程中应用较多的是除氟工艺是 活性氧化铝吸附法
活性氧化铝吸附法
工作原理: 活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的 比表面积，当水的pH值小于9.5时可吸附阴离子， 大于9.5时去除阳离子。因此，在酸性溶液中活性 氧化铝为阴离子交换剂，对氟有极大的选择性
二.水的除砷
砷的存在:砷以-3, 0, +3, +5价的氧化态广泛存在于自 然界中.在地下水中,砷主要以+3价存在 砷的危害:砷是一种有毒致癌物质,也是致突变因子, 对动物有致畸作用.长期饮用高砷水会导致人体慢性 中毒,如皮肤癌,黑脚病,血管损伤等.
我国生活饮用水卫生标准规定水中砷含量应不超过 10ug/L
反应过程: 1.活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化，使转化成为 硫酸盐型，反应如下：
（Al2O3）n· 2O＋SO42- → (Al2O3)n· 2SO4 + 2OH2H 2H
2.除氟时的反应为： 以so4 与F 进行离子交换
(Al2O3)n· 2SO4 + 2F- → (Al2O3)n· 2H 2HF + SO42-
混凝法除砷优缺点
混凝法除砷优点:简便,易于实施,如与氧化剂同时使 用可以同时去除水中的+3,+5价砷 混凝法除砷缺点:形成含砷废渣,对环境造成二次污 染. 当作为饮用水水源的地下水或地面水含砷量超标 时,要求净化处理后达到饮用水标准要求时,用上 述沉淀法处理往往不能满足要求
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3.活性氧化铝失去除氟能力后，可用1%-2%尝试 的硫酸铝溶液再生,其用量与除氟量之比60：1，运 行3-4个月用浓度3.5%的HCL溶液清洗一次，清洗后可 用除氟水进行冲洗，时间8-10min.，当原水PH值大于7 时，一般用二氧化碳气体进行调节。 （Al2O3）n·2HF + SO4 →（Al2O3）n·H2SO4 + 2F
地下水除氟设备
工艺特点： 1.造价低、投资省； 2.运行费用低，制水成本低； 3.设备操作简便：实行自动化、半自动化操作不用 调节pH值； 4.设备安装和使用便利，该设备可以直接与深井中 的变频泵连接，设备出水直接进入管网入户，无 需原水池和出水池，无需二次加压； 5.新型除氟设备的水利用率高，为98－99％以上； 6.设备占地面积小。