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混凝工艺在饮用水除砷中的应用

混凝工艺在饮用水除砷中的应用
混凝工艺在饮用水除砷中的应用

生活饮用水卫生标准

生活饮用水水质标准 l 范围 本规范规定了生活饮用水及其水源水水质卫生要求。 本规范适用于城市生活饮用集中式供水(包括自建集中式供水)及二次供水。 2 引用资料 生活饮用水检验规范(2001) 二次供水设施卫生规范(GBl7051—1997) WHO Guidelines for Drinking Water Quality,1993 WHO Guidelines for Drinking Water Quality,Addendum to Volume 2,1998 3 定义 3.1 生活饮用水:由集中式供水单位直接供给居民作为饮水和生活用水,该水的水质必须确保居民终生饮用安全。 3.2 城市:国家按行政建制设立的直辖市、市、镇。 3.3 集中式供水:由水源集中取水,经统一净化处理和消毒后,由输水管网送到用户的供水方式。 3.4 自建集中式供水:除城建部门建设的各级自来水厂外,由各单位自建的集中式供水方式。 3.5 二次供水:用水单位将来自城市集中式供水系统的生活饮用水经贮存或再处理(如过滤、软化、矿化、消毒等)后,经管道输送给用户的供水方式。 4 生活饮用水水质卫生要求 4.1 生活饮用水水质应符合下列基本要求 4.1.1 水中不得含有病原微生物。 4.1.2 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。 4.1.3 水的感官性状良好。 4.2 生活饮用水水质规定 4.2.1 生活饮用水水质常规检验项目 生活饮用水水质常规检验项目及限值见表1。

注:①表中NTU为散射浊度单位。②特殊情况包括水源限制等情况。③CFU为菌落形成单位。④放射性指标规定数值不是限值,而是参考水平。放射性指标超过表1中所规定的数值时,必须进行核素分析和评价,以决定能否饮用。 4.2.2 生活饮用水水质非常规检验项目 生活饮用水水质非常规检验项目及限值见表2。

载铁FeOOH球形棉纤维素吸附剂去除地下水砷_的研究

Vol.26高等学校化学学报 No.7 2005年7月 CHEM ICAL JOU RNAL OF CHINES E U NIVERS IT IES 1258~1263  载铁(B-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂 去除地下水砷(Ⅲ)的研究 郭学军,陈甫华 (南开大学环境科学与工程学院,天津300071) 摘要 制备了一种载铁(B-F eOO H)球形棉纤维素吸附剂,并用于地下水中A s(Ⅲ)的去除.吸附剂对As(Ⅴ) 和A s(Ⅲ)在吸附容量、选择性和速率等方面都具有良好的性能,无需预氧化A s(Ⅲ),其适用pH范围宽, 不必调节原水的pH.吸附剂孔隙度大,机械强度好,活性成分铁的载入量高,吸附A s(Ⅲ)的活性好. L angmuir和Fr eundlich方程能较好地描述吸附平衡方程,其吸附动力学符合L ager g ren准二级方程.吸附 A s(Ⅲ)的最佳pH范围为6~9.SO2-4和Cl-等干扰离子均不影响A s(Ⅲ)的去除.柱吸附实验表明,即使在 较高流速和A s(Ⅲ)进水浓度下,吸附剂对As(Ⅲ)的去除依然具有很高的穿透容量和饱和容量.吸附剂可以 用N aO H溶液再生,洗脱和再生效率较高.活性成分B-FeO OH形态稳定,柱实验和再生时铁均无泄漏. 关键词 载铁(B-FeO O H)球形棉纤维素;吸附剂;砷(Ⅲ);吸附;去除 中图分类号 X523 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2005)07-1258-06 砷是最毒的元素之一,各种水体中砷的污染已经引起人们的广泛关注[1].WHO推荐饮用水的砷最高允许质量浓度从原来的50L g/L降至10L g/L[2].欧盟和美国已重新制定饮用水的砷卫生标准,砷的最高允许质量浓度为10L g/L[3].吸附法作为水体砷去除的有效方法,比膜法经济实惠,相对沉淀-过滤法操作更加简易[4].报道的吸附剂有活性氧化铝、活性炭、功能树脂、金属氧化物(如氧化铁)、稀土元素以及各种天然矿物如沸石等[5~8].地下水总砷中As(Ⅲ)较多或占大部分,而上述吸附剂大都只能有效地去除As(Ⅴ),去除As(Ⅲ)的效果较差,因此在吸附前,需要使用氧化剂如氯和高锰酸钾,使地下水中As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),增加了操作程序和费用.因此寻找对As(Ⅴ)和A s(Ⅲ)都具备良好选择性和去除效果的吸附剂,是除砷吸附剂研制中的难点. 我们用棉纤维素球作为载体,制成载铁(B-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂,可以无需使用氧化剂而高效去除地下水中的As(Ⅲ).吸附剂对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在吸附容量、选择性和速率方面都具有良好的性能,去除效率高,适用pH范围宽,不必调节饮用原水的pH.该吸附剂主要活性成分为B-型羟基氧化铁(B-FeOOH,Akag aneite-type),铁的吸附活性好,含量可达50%(干重),是其它吸附剂的5~10倍[9~13].吸附剂的制备方法新颖,简单,且具有良好的机械强度和耐磨性能. 1 实验部分 1.1 材料与仪器 载铁(B-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂由实验室制备.As(Ⅲ)储备液的制备:准确称取2.4730g 分析纯As2O3(M=197.84)于烧杯中,加入25m L质量分数为20%的NaOH溶液溶解,用去离子水适度稀释,再加10m L优级纯HCl,并用稀HCl调节pH至7.0,定容至250mL,此储备液含As(Ⅲ)为100mm ol/L,于4℃冰箱中避光保存.根据不同的需要将此储备液稀释成不同的浓度(现用现配).其它化学试剂为分析纯或优级纯.所有玻璃器皿在使用前均用质量分数为15%的硝酸溶液浸泡24h以上,分别用自来水和去离子水冲洗数次.用砷化氢发生-原子荧光分光光度计(AFS230,北京海光公 收稿日期:2004-07-30. 基金项目:南开大学-天津大学联合研究项目、废水和微污染水处理创新技术研究基金资助. 联系人简介:陈甫华(1936年出生),男,教授,博士生导师,从事水污染防治和控制研究.E-m ail:chen fuh ua2003@https://www.doczj.com/doc/865265584.html,

国内外除砷技术研究现状_1

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外除砷技术研究现状 国内外除砷技术研究现状康雅,李涛,高红涛 (郑州市自来水总公司,河南郑州 450007) 摘要: 本文介绍了砷对人体的危害,饮用水去除砷的重要性,着重介绍了目前国内外应对饮用水砷超标问题的策略以及常用除砷技术及其优缺点,最后展望了除砷技术今后的发展趋势。 关键词: 饮用水;除砷; MCL 标准;零处理策略根据联合国世界卫生署的报道,自 1990 年起,全世界总人口净增了六亿,而人们赖以生存的水资源却日益枯竭。 水资源的枯竭大部分的原因直接来自水的资源污染,这引起全世界的高度关注。 目前,全世界 43% 的人口其饮用水没有达到足够的卫生标准,而有 22 %的人口其饮用水的情况非常糟糕[1]。 随着人口的增加和用水量的增加,地表水的供应已常常满足不了需要。 人们不得不转向地下,寻找地下水资源。 然而地下水的过度开发,又引起一系列新的问题。 P. Bagla 在《科学》期刊中披露[2],印度和孟加拉国由于地下水的污染,产生了种种新的疾病,严重地威协人类的健康。 在孟加拉湾三角州地区,大约 3600 万的居民喝了被砷污染的 1 / 10

水而导致中毒。 最新一期美国《化学与工程新闻》[3],又专门报道了孟加拉国砷污染的严重情况,并且有科学家义务前往该地,进行调查研究。 世界各地不断有关于饮用被砷污染的水而导致中毒的报道。 这其中有亚洲的印度、孟加拉国、越南、泰国、中国的台湾、新疆、陕西、内蒙古,南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥,欧洲的德国、西班牙、英国,以及北美的加拿大和美国。 砷是一种有毒元素,其化合物有三价和五价两种,三价砷的毒性更大。 五价砷对大鼠、小鼠径口半数致死量为 100mg/kg,三价则为10mg/kg,相差 10 倍。 天然地下水和地表水都可能含有砷,除来源于地壳外,砷污染也来自农药厂、玻璃厂和矿山排水。 地下水含砷量高于地表水,砷可通过呼吸道、食物或皮肤接触进入人体,在肝肾、骨胳、毛发等器官或组织内蓄积,破坏消化系统和神经系统,从而具有致癌作用[4] [5]。 欧洲、美国、日本等西方国家实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准,美国环境保护协会(EPA)规定: 2006 年 1 月 23 日,美国所有地区均强制实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准[6]。 我国目前实行的饮用水最高允许含砷质量浓度 50 g/L 的标准,随着经济实力的不断增强和全民健康意识的普遍提高,最近建设部

水厂工艺流程设计(课程设计)

水质工程学(一)课程设计说明书 学院:程学院系名: 专业:给水排水姓名: 学号:班级: 指导教师:指导教师: 2012年 6月 15 日

目录 第一章设计基本资料和设计任务 (2) 1.1 设计基本资料 (2) 1.2 设计任务 (3) 第二章水厂设计规模的确定 (4) 第三章水厂工艺方案的确定 (6) 第四章水厂各个构筑物的设计计算 (8) 4.1 一级泵站 (8) 4.2 混凝剂的选择和投加 (8) 4.3 管式静态混合器 (11) 4.4 机械搅拌澄清池 (11) 4.5 V型滤池 (17) 4.6 消毒 (23)

4.7 清水池 (24) 4.8 二级泵站 (25) 4.9 附属构筑物 (26) 第五章水厂平面和高程布置 (27) 5.1 平面布置 (27) 5.2 高程布置 (27) 附:参考文献 (29) 第一章设计基本资料和设计任务 1.1 设计基本资料 1.1.1设计水量 水厂设计流量根据本人学号确定: 一班同学的设计水量:(学号后两位数值)m3万/d 二班同学的设计水量:(学号后两位数值+0.5)m3万/d 1.1.2原水水质及水文地质资料 (1)原水水质情况

(2)水文地质及气象资料 a.河流水文特征 位于厂址北侧的河流作为取水水源,河流洪水位:23.80m,最河流枯水位:17.60 m,常年水位:22.60 m b.气象资料 最热月平均气温:25.6°C,最冷月平均气温:2.7°C 风向:冬季主导风向为西北风,夏季主导风向为西南风。 c.地形地质 水厂规划用地面积满足水厂用地指标要求,用地形状自定,地形图如下: 1.1.3 出厂水质、水压要求 出水达到国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006),二泵站出水扬程要求为28米。 1.2设计任务 1.方案选择:根据原水水质水量和处理后水质要求选择并确定给水厂工艺流程。 2.通过经济技术比较选择并确定各水处理构筑物类型。

铜冶炼含砷污水处理

铜冶炼含砷污水处理 国内铜冶炼企业在90年代得到了快速发展,冶炼能力的上升加大了对原料铜精砂的需求。为了生产需要,一些企业降低了对原料的质量要求,特别是原料中砷的含量。国家有关质量标准规定原料中As<0.3%,但国内有些矿山生产的铜精砂中As含量较高,个别原料中As>1%。产生的后果是给企业的环境治理带来难度,使某些企业的大气排放和污水排放超标。本文主要讨论的是水环境的影响。对铜冶炼企业含砷工业污水的形成以及如何处理达标排放,并确保不造成二次污染,从本人的设计经验及生产实践中,阐述一些认识及看法。 1 含砷工业污水的组成 1.1 污酸 铜精砂中砷一般以铜的硫化物形态存在,主要是以砷黝铜矿(3Cu2S.As2S3)和硫砷铜矿(Cu3AsS4)存在。含砷矿物在采选过程中基本不溶于水而赋存在铜精砂中。在熔炼过程中,铜精砂中的砷由于高温绝大部分进入冶炼烟气中,并以As2O3的形态存在。而冶炼烟气通过净化、干吸、转化的工艺流程制成硫酸。制酸工艺采用一转一吸时,烟气中As2O3绝大部分进入制酸尾气中,经尾气处理系统进行处理和回收,使尾气达标排放。但现有尾气处理工艺存在着处理费用高,且尾气排放难以达标的问题,所以冶炼烟气制酸企业大都通过技术改造尽可能采用两转两吸制酸工艺,使制酸尾气能够达标排放。而烟气中的As2O3及其它杂质则进入定期抽出的污酸中,再对污酸进行处理,回收其有用金属。分析一些企业的排出污酸中含砷量一般均达3~10g/L,特殊情况高达20g/L,并含其它有害杂质。如贵冶和金隆铜业公司的污酸成分,见表1。 表1 污酸成分及杂质含量 g/L 成分H2SO4As F Cu Fe Bi Cd 贵冶529.9 5.281 1.181 1.3480.5450.4100.149 金隆1340.0 1.4 5.9000.10013.100 1.2 污水 冶炼企业的工业污水主要来源于电收尘冲洗、硫酸车间地面冲洗水和其它工况点被污染的生产水。水量大,成分复杂,含有As、Cu、Pb、Zn、Cd等有害金属离子,需进行深度处理后才能达标排放。有代表性的厂区工业污水成分见表2。 2 含砷污水的处理 2.1 高砷污酸的处理 2.1.1 处理原理 化工企业在硫酸生产中排出污酸一般采用石灰乳多段中和即可达到予期效果,而铜冶炼企业硫酸生产中的污酸由于高砷杂质的存在,必须采用硫化法除砷及铜离子后,再进行中和法处理,才能使工业污水达标排放。目前国内厂家污酸处理主要采用硫化→中和→氧化工艺或中和→硫化→氧化工艺。经生产实践验证,取得了满意的效果。如金隆铜业公司采用的污酸处理工艺见图1

饮用水除砷方法

饮用水除砷方法 水处理技术:1 混凝法 混凝法是目前在工业生产和处理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、碱氯化铝、聚铝;还有硅酸盐、碳酸钙、煤渣(主要成分是和有骨架结构和微孔)经粉碎及高温培烧活化后做混凝剂,另外还有聚硅酸铁(PFSC)、无机铈铁(稀土基材料)等做混凝剂。 研究表明,铁盐的除砷效果好于铝盐,而且对As(Ⅴ)的去除效果明显好于As(Ⅲ),所以在除砷过程中常对所处理的水进行预氧化,把三价As(Ⅲ)氧化为五价As(Ⅴ),再进行混凝,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[3]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(质量比3:1)、硫酸铁和硅酸钠的聚台物(含量约2%)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.砷去除率明显提高,这说明混凝剂水解产物形成的胶体颗粒吸附有砷,同时在pH 值较高时铁离子还会产生大量的氢氧化铁胶体,这种胶体具有较大的比表面和较高的吸附能力,能和砷酸根发生吸附共沉淀,使砷的去除率明显提高。一般认为,混凝剂投加后,能够促使溶解状态的砷向不溶的含砷反应产物转变,从而达到将砷从水中去除的目的。 该过程可概括整理成以下三个方面: (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—聚合一沉淀过程中.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。后2种机制可能更为重要,因为在饮水除砷处理中,一般pH>,该条件下不易形成沉淀。

自来水厂生产的工艺流程

自来水厂生产的工艺流程 现在人们谈到饮用自来水,一般会害怕自来水生产过程中未能除尽水中的杂质及微生物,又害怕净水过程中混入了一些有毒气体。基于此,我组成员先到自来水厂参观采访,了解自来水的生产过程。 自来水厂的净水过程是从水源地取水至水厂,经处理达标后送至用户。根据水厂的具体情况,针对净水过程的特点和对控制系统的功能要求,采用以下控制方案。 1、自来水是如何生产的 众所周知,由于自然因素和人为因素,原水里含有各种各样的杂质。从给水处理角度考虑,这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。市自来水总公司水厂采用常规水处理工艺,它包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程。 (1)混凝反应处理: 原水经取水泵房提升后,首先经过混凝工艺处理,即:原水+ 水处理剂→ 混合→ 反应→ 矾花水; 自药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止,整个称混凝过程。常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等。汕头市使用的是碱式氯化铝。根据铝元素的化学性质可知,投入药剂后水中存在电离出来的铝离子,它与水分子存在以下的可逆反应: Al3 + 3H2O ←→ Al(OH)3 + 3H+; 氢氧化铝具有吸附作用,可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结,再被吸附架桥,从而形成较大的絮粒,以利于从水中分离、沉降下来。混合过程要求在加药后迅速完成。混合的目的是通过水力、机械的剧烈搅拌,使药剂迅速均匀地散于水中。 经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池,进入净水第二阶段。 (2)沉淀处理: 混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀,这个过程在沉淀池中进行。水流入沉淀区后,沿水区整个截面进行分配,进入沉淀区,然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底,污泥不断堆积并浓缩,定期排出池外。 (3)过滤处理: 过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒,从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等,使水澄清的过程。 (4)滤后消毒处理: 水经过滤后,浊度进一步降低,同时亦使残留细菌、病毒等失去浑浊物保护或依附,为滤后消毒创造良好条件。消毒并非把微生物全部消灭,只要求消灭致病微生物。虽然水经混凝、沉淀和过滤,可以除去大多数细菌和病毒,但消毒则起了保证饮用达到饮用水细菌学指标的作用,同时它使城市水管末梢保持一定余氯量,以控制细菌繁殖且预防污染。消毒的加氯量

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法,其基本原理是向含砷废水中加入氧化钙、氢氧化钙等沉淀剂,利用可溶性砷与钙离子形成难溶的化合物,如各种亚砷酸钙和砷酸钙盐沉淀,从而达到从废水中去除砷的目的。但石灰沉淀法除砷过程中形成的砷酸钙盐在堆放过程中如果与空气中的CO2接触,会影响其溶解度和稳定性。Robins(1981,1983)的研究结果表明,砷酸钙与空气中的CO2接触会分解成碳酸钙和砷酸,砷会从砷酸钙盐沉淀中析出,重新进入环境中[1,2];张昭和、彭少方(1995)研究了大气中CO2对Ca3(AsO4)2溶解度的影响,结果表明在砷渣露天堆放的开放体系中由于CO2的作用,砷酸钙向碳酸钙转化,砷又进入水中从而造成二次污染,应引起足够的重视[3]。石灰沉淀法除砷过程中,随着Ca/As摩尔比和pH值的不同,除生成Ca3(AsO4)2外,还可以生成一系列其他的砷酸钙盐,而这些砷酸钙盐因组成和结构的不同,在水环境中的稳定性与溶解度也存在一定的差异,其受CO2影响的程度也未见报道。本文通过前期砷酸钙盐沉淀和溶解实验所得到的热力学数据,对平衡系统中的Ca3(AsO4)2·xH2O、Ca5(AsO4)3(OH)和Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O三种砷酸钙盐进行不同CO2分压条件下的化学模拟计算和热力学分析,预测CO2对砷酸钙盐在水中稳定性和溶解度的影响,研究结果为含砷酸钙盐废弃物的最终处置场所与方法的选择,避免砷被天然水体浸取

具有实际的指导意义。 1含砷废水中和沉淀过程中形成的砷酸钙的类型 石灰沉淀法除砷一直以来被认为是一种有效的含砷废水处理方法并得到普遍应用,所以其沉淀产物砷酸钙盐在自然条件下的稳定性一直受到人们的关注。Nishimura等(1985)曾用Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2表示石灰沉淀法去除五价砷形成的砷酸钙盐的物质结构[4];Swash和Monhemius(1995)在常温条件下进行实验,结果说明沉淀物的组成很可能是CaHAsO4·xH、Ca5H2(AsO4)4和Ca3(AsO4)2结构的化合物[5];Bothe和Brown(1999)通过实验确定,在向含砷(V)的废水中投加石灰时,会形成Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O、Ca5(AsO4)3OH和Ca3(AsO4)2·3H2O等[6];Donahue 和Hendry(2003)在高Ca/As比条件下,确定含砷尾矿废水中和产生的沉淀主要是Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O[7]。 混合沉淀过程中生成的砷酸钙化合物的组成与结构主要取决于溶液的Ca/As摩尔比和pH值。在我们实验的Ca/As 摩尔比(10、125、15、167、20和40)和pH值(1~14)条件下,生成的砷酸钙盐利用X射线衍射(XRD, Brucker D8Advance)、扫描电镜(SEM, Joel JSM-5610LV)和热重分析(TGA,TA Instruments Model 2050)对其性质进行研究,发现主要存在三种类型的砷酸钙盐,即Ca3(AsO4)2·xH2O、

生活饮用水中的砷含量测定方法探讨

生活饮用水中的砷含量测定方法探讨 在最近几年,发生生活用水砷中毒事件非常频繁,这些中毒事件涉及人群广、存在着非常严重的病情,病区复杂。在我国,生活用水当中砷危害已经变为现在急需进行解决的一个卫生方面的问题。在文章中,重点分析了原子荧光光度计砷含量测定生活用水当中砷的方法,具体分析了混凝法以及吸附法两种方法。 标签:生活饮用水;砷;测定方法;原子荧光光度计;混凝法;吸附法 通常来讲,砷属于原生质的毒物,是一种致癌物质,应该进行优先控制。对砷中毒病人进行诊断,确定出高砷区,现在已经变为我国地方性的防治工作。对于早期的诊断来讲,生活饮用水当中的砷含量测定有着非常关键的作用,尤其是准确的判断高砷区以及正确的诊断患者有着非常显著的效果。 1 对生活饮用水当中的砷进行分析 众所周知,生活饮用水是人类生存当中不可缺少的一个部分,在日常生活当中扮演着非常关键的角色,所以,应该有效保证生活饮用水的健康。砷元素是生活饮用水当中需要监测的一个元素,属于重点的一项检测指标,属于可以积蓄其他有毒要素的元素。由于砷化合物存在剧毒,在生活饮用水当中属于一种重金属监控检测。在我国,已经颁布了相关的标准,进而来有效保证居民的生活安全以及身体的健康。在相关的检测当中,对很多检测方法进行了详细的介绍。 2 对原子荧光光度计的砷含量测定方法进行分析 2.1 分析原子荧光光度计原理 在酸性环境当中,三钾砷遇到氢化钾之后会发生一定的化学反应,进而合成砷化氢,在石英当中加入氢气将砷化氢分解成原子态的砷。若阴极灯遇到砷化氢,那么原子态砷会变为高能态,当其回归到基态时,会放射荧光,进而被检测出。砷含量与荧光强度成正比,所以,利用原子荧光光度计能够对砷含量进行测量。 2.2 分析试剂以及标准溶液 首先,砷的标准贮备液是1000微克每毫升,还需要1%的硫-1%抗坏血酸-5%的硝酸混合液,该混合液的制作具体是:在200毫升的蒸馏水当中加入25毫升的硝酸,同时再加入5克的硫以及抗坏血酸,一直稀释到500毫升,保证现用现配。同时,还需要1.5%的硼氢化钾-0.2%的氢氧化钠,主要的制作方法是在200毫升蒸馏水当中溶解1克放入氢氧化钠,之后再溶解7克的硼氢化钾,稀释到500毫升,也需要进行现用现配。3%的硝酸载液,这需要在300毫升蒸馏水当中添加15毫升浓硝酸,一直稀释到500毫升。 标准砷溶液的配制方法是:在100毫升的容量瓶当中溶解1毫升的砷贮备液,

饮用水除砷办法

饮用水除砷办法 发布时间:2009-7-28 水处理技术:1 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、氯化铁;铝盐,如硫酸铝、碱氯化铝、聚铝;还有硅酸盐、碳酸钙、煤渣(主要成分是和有骨架结构和微孔)经粉碎及高温培烧活化后做混凝剂,另外还有聚硅酸铁(PFS C)、无机铈铁(稀土基材料)等做混凝剂。 研究表明,铁盐的除砷效果好于铝盐,而且对As(Ⅴ)的去除效果明显好于As(Ⅲ),所以在除砷过程中常对所处理的水进行预氧化,把三价As(Ⅲ)氧化为五价As(Ⅴ),再进行混凝,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[3]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(质量比3:1)、硫酸铁和硅酸钠的聚台物(含量约2%)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.砷去除率明显提高,这说明混凝剂水解产物形成的胶体颗粒吸附有砷,同时在pH值较高时铁离子还会产生大量的氢氧化铁胶体,这种胶体具有较大的比表面和较高的吸附能力,能和砷酸根发生吸附共沉淀,使砷的去除率明显提高。一般认为,混凝剂投加后,能够促使溶解状态的砷向不溶的含砷反应产物转变,从而达到将砷从水中去除的目的。 该过程可概括整理成以下三个方面: (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—聚合一沉淀过程中.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。后2种机制可能更为重要,因为在饮水除砷处理中,一般pH>5.5,该条件下不易形成沉淀。 混凝法方法需要大量的混凝剂,产生大量的含砷废渣无法利用,且处理困难,长期堆积则容易造成二次污染,因此该方法的应用受到一定的限制。 2 吸附法 吸附法是一种简单易行的水处理技术,一般适合于处理量大、浓度较低的水处理体系。该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂,通过物理吸附作用、化学吸附作用或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上,从而达到除砷的目的。主要的除砷吸附剂有活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等。李艳红等比较了活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石的动态效果,结果发现,在条件一致的情况下,小颗粒活性氧化铝除三价砷效率可达80%,除五价砷效率达86% ;而骨炭只有25% 和50%,活性炭为25%和44% ,沸石为10%和30%。表明活性氧化铝除砷效率明显优于其他净水剂。凌波等人对强化除砷净水剂进行了除砷试验,结果发现,这种以粉末活性碳和不同产地骨炭作骨架、改性后加工而成的强化净水剂,除砷容量及除砷效率均比原材料高50倍,比市售除砷材料高10倍,除砷性能专一,只去除水中的砷,不改变水中其他元素的组成和含量,对原水pH也无严格要求,可以使用简单方法再生。 李曼尼等研究了微波法磷改性斜发沸石的结构及其对水中砷的去除,发现斜发沸石微波磷改性后: (1)晶胞体积收缩,相对结晶度降低,比表面积、孔体积和微孔体积明显减小。

地下水砷污染与修复

地下水砷污染分析及修复 摘要 地下水砷污染是全球饮用水的主要威胁之一,目前全世界有超过一亿人受砷污染地下水问题的困扰。深入研究地下水砷污染的形成机制,对预测地下水中砷的分布及解决地下水砷污染问题具有重要意义。传统和改良的物理化学修复方法以及现在生物学基础上兴起的生物修复方法都为砷污染地下水的修复提供了良好的途径。 关键词:地下水;砷污染;修复 第一章地下水砷污染分析 1.地下水砷污染状况 目前, 由于各国的生活水平和技术的差异, 饮用水中砷的安全标准也就有所不同。世界卫生组织(WHO)在1993年将饮用水中砷的标准降低为10ug/ L 。美国环境保护署(USEPA) 在2006年 1 月将饮用水砷的标准从50 ug/ L 降低到10 ug / L, 欧盟将饮用水中砷的标准确定为20ug/ L, 而发展中国家饮用水中砷的标准一般为50 ug/ L。但是, 在全球地方性砷中毒地区, 地下水砷的含量远远超过该地区饮用水中砷的标准。据英国地质调查局报道,孟加拉国地下水砷污染面积达150000km2,该地区人口为3000万,地下水质量浓度为015~2500 ug/L,最高砷含量是该国饮用水砷标准(50 ug/L)的50倍。印度中心地下水部调查,印度孟加拉邦地下水砷的质量浓度为10~3200 ug/L,污染区面积为23000km2,总人口为600万。Welch等研究美国内华达州南部卡尔森沙漠地带地下水时,发现该地区地下水砷质量浓度达到2600 ug/L。Smedley等对阿根廷Chaco-Pampean 平原地下水进行研究时发现该地区地下水砷质量浓度为110~5300 ug/L,同时测得有些沉积物孔隙水的砷质量浓度高达7500 ug/L。在中国,地下水受到砷污染的地区有台湾、山西、新疆、内蒙古等。20世纪60年代台湾地区出现黑脚病,Kuo等对该地区地下水水样进行测试,得出地下水砷质量浓度为10~1800 ug/L。20世纪80年代在新疆发现了砷中毒问题。研究表明,该地区地下水砷质量浓度达1200 ug/L。Smedley等对内蒙古呼和浩特盆地地下水环境进行调查,该地区地下水处于强烈的还原环境,砷的质量浓度达1500 ug/L,同时所采地下水水样大部分(60%~90%)砷为三价As(Ⅲ)。在山西地下水污染最严重的是山阴县,研究表明,该地区地下水硫化氢气味较浓,砷质量浓度最高可达1530 ug/L。该地区的饮用水多取自地下水,地下水中砷的含量已远远大于国家规定的饮用水砷标准(<50 ug/L) [1]。

自来水厂工艺流程概述 自来水厂工艺流程图

自来水厂工艺流程概述自来水厂工艺流程图 现在人们谈到饮用自来水会“心有余悸”,主要是因为害怕自来水生产过程中未能除尽水中的杂质及微生物,又害怕净水过程中混入了一些有毒气体。基于此,我组成员先到自来水厂参观采访,了解自来水的生产过程。 1、自来水是如何生产的? 众所周知,由于自然因素和人为因素,原水里含有各种各样的杂质。从给水处理角度考虑,这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。市自来水总公司水厂采用常规水处理工艺,它包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程。 (1)混凝反应处理 原水经取水泵房提升后,首先经过混凝工艺处理,即: 原水 + 水处理剂→混合→反应→矾花水 自药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止,整个称混凝过程。常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等。汕头市使用的是碱式氯化铝。根据铝元素的化学性质可知,投入药剂后水中存在电离出来的铝离子,它与水分子存在以下的可逆反应: Al3+ + 3H2O ←→ Al(OH)3 + 3H+ 氢氧化铝具有吸附作用,可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结,再被吸附架桥,从而形成较大的絮粒,以利于从水中分离、沉降下来。 混合过程要求在加药后迅速完成。混合的目的是通过水力、机械的剧烈搅拌,使药剂迅速均匀地散于水中。 经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池,进入净水第二阶段。 (2)沉淀处理 混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀,这个过程在沉淀池中进行。水流入沉淀区后,沿水区整个截面进行分配,进入沉淀区,然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底,污泥不断堆积并浓缩,定期排出池外。

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案浅析 摘要:随着半导体行业的高速发展,半导体芯片生产将产生大量的含砷废水。同时,日趋严格的废 水排放标准对含砷废水处理提出了更高的要求。本文针对半导体集成电路芯片生产产生的含砷废水,结合 工程实际情况,分析了袋滤-氢氧化钙-氯化铁混凝沉淀的处理方法,并采用膜分离技术及离子交换技术对 废水进行深度处理,取得了良好的除砷效果,将出水总砷稳定地控制在0.1mg/L以下,达到污染排放标准, 降低了对环境的影响。 关键词:半导体;砷化镓;含砷废水;共沉淀;超滤;离子交换 随着信息技术和通讯产业的高速发展,化合物半导体材料在微电子和光电子领域发挥越来越重要的作用。在半导体材料发展过程中,半导体材料主要经历了以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代元素半导体,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为 代表的第二代化合物半导体,以及以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体材料三大阶段[1]。作为第二代半导体材料,砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。相对于硅,砷化镓具有较大的禁带宽度,更高的电子迁移率和饱和迁移速率[2],其不仅可直接研制光电子器件,以砷化镓为衬底制备的集成电路芯片是实现高速率光线通信及高频移动通信必不可少的关 键部件[3],在光电子、微电子及移动通信中应用愈加广泛。近年来,砷化镓半导体材料市场需求迅速增长。我国的砷化镓产业也在不断发展,近几年成立了多家砷化镓芯片生产企业。 基于自身材料和生产工艺,在砷化镓芯片的生产过程中排放的废气和废水中均含有砷化合物,其含砷废水的处理也成为砷化镓生产项目亟待解决的问题之一。砷及其化合物对人体及其他生物体均有广泛的毒害作用,已被国际防癌研究机构和美国疾病控制中心确定为第一类致癌物[4]。由于砷的高毒性和致癌性,在 GB8978-1996《污水综合排放标准》[5]中总砷被列于第一类污染物,最高允许排放浓度为0.5mg/L。而一些经济较为发达的城市和地区针对废水中总砷制定了更为严格的地方标准。DB31/374-2006《上海市地方标准——半导体行业污染物排放标准》[6]中,砷化镓工艺的总砷最高允许排放浓度为0.3mg/L。DB11/307-2013《北京市地方标准——水污染物综合排放标准》[7]中,排入公共污水处理系统的砷排放限值为0.1 mg/L,均高于国家标准。半导体行业排放监管的日趋严格,对含砷废水的处理工艺也提出了更高的要求。本文以某半导体芯片生产项目为例,浅析其含砷废水综合处理方案,以期为含砷废水处理达标排放提供思路。 1 含砷废水来源 半导体集成电路芯片制造是采用半导体平面工艺在衬底上形成电路并具备 电学功能的生产过程,其生产工艺十分复杂,包括外延片清洗、光刻、湿法蚀刻、

地下水中砷是存在形态

砷是一种有毒元素,其化合物有三价和五价两种,三价砷的毒性大于五价。天然地下水和地表水砷主要以无机的H3AsO3、H2 AsO4-、HAsO42- 存在。 砷的来源主要有人为源和自然源,前者主要是指自然界局部的砷地球化学异常;后者是造成环境中砷污染的最主要因素。其中,工业上排放砷的主要部门有化工、冶金、焦炼、火力发电、造纸、皮革、电子工业等。在农业方面,曾经广泛利用含砷农药做杀虫剂和土壤消毒剂,其中用量较多的品种是砷化钙、砷酸铅、亚砷酸钙、亚砷酸钠等,另外有些有机砷被用来做除莠剂和防治植物病害,全世界每年通过各种途径进入水体的砷达11万吨。 人体砷中毒的剂量为10-50mg,致死剂量为100-300mg。砷主要通过呼吸道,食道,皮肤粘膜进入人体。砷中毒是一个以皮肤损害为主的全身性疾病,它可以危害人体的皮肤、呼吸、消化、泌尿、心血管、神经、造血系统等,按其发病过程可分为急性和慢性中毒。此外,砷还有三致作用,即致癌、致畸和致突变。砷的毒性主要是影响与硫氢基(SH)有关的酶的作用,妨碍细胞呼吸。一般来说,As(III)与SH基结合,会形成稳定的鳌合物,而As(V)对于SH 基几乎不具亲和性,故As(111)的毒性大于As(V)。 除砷工艺:砷的常规处理方法包括石灰或硫化物沉淀法,但其存在明显的缺点。如砷酸钙不稳定,能与二氧化碳反应生成碳酸钙和砷酸,再次进入水体中。在pH值0.6~1.6范围之内容易产生H2S气体,恶化工作环境;处理后的水含钙和硫化物超标,很难达到回用的要求等。 目前,国内外使用较多的除砷技术主要有混凝、吸附、氧化、离子交换、膜分离和生物法。 吸附法以其使用简便、经济、可再生等特点被广泛应用,是饮用水中砷去除的有效方法之一.该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂,通过物理吸附、化学吸附或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上,从而达到除砷的目的。主要的除砷吸附剂有活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等。 用各种金属氧化物包括稀土元素氧化物如镧、锆和铈氧化物,铁的氧化物如针铁矿、赤铁矿和无定形氢氧化铁等去除砷的研究都已有报道,但这些氧化物大都不具备良好的孔结构,机械强度较差,易流失,难应用于固定床。水中砷酸根和亚砷酸根离子都有一定比例的存在,上述吸附剂大都不能有效去除亚砷酸根离子,因此当用它们去除砷时,必需预氧化过程如用氯和高锰酸钾氧化等,增加了操作难度和费用。将各种吸附载体载入铁、铜、锆、铈等配位中心,提高吸附砷的选择性和吸附容量,是现今吸附除砷技术的要点。 纤维素是天然可再生材料,载体亲水性好,孔隙度大,已广泛用作生物活性材料,用来吸 附和分离氨基酸、蛋白质和核酸,以及去除水中的重金属等,具有良好的机械强度和耐磨性能,且与相关吸附剂相比成本低廉.用纤维素粘胶包埋超细无机金属氧化物,制备复合球形纤维素,能增强球体力学强度,抑制纤维素的溶胀性能。 通过测量砷的X-射线吸收边精细结构,表明吸附反应没有改变砷的氧化还原价态.As(V)和 As(Ⅲ)均以内配位方式与吸附剂活性组分结合,且砷氧四面体和铁氧八面体的主要结合方式为双齿双核角配位.吸附剂的制备方法简单,具有良好的机械强度和耐磨性能,且与相关吸附剂相比成本低廉. 测定水中砷的国家标准方法有:二乙基二硫代氨基甲酸银光分光光度法 (GB7485-1987)和硼氢化钾一硝酸银分光光度法(GBll900-1989)等.

砷的处理方法.

砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005~0.007mg/L[2]。 5.3沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。 5.3.1 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05~0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化

自来水厂给水工艺的流程

【摘要】人类的生活用水非常重要,水的质量也是非常关键的。本文是一份给水厂设计的说明书,本文详细的阐述了城市水处理工艺流程。并对工艺流程中各个过程给出了详细的计算步骤,处理方法,处理原理,并对给水厂他各个各个建筑物做了系统的阐述。 【关键词】给水处理工艺流程说明书平面图高程图 绪论 设计基础资料 设计水量:11000 污水水质特点 水源水质情况表 原水水质 PH 7.7 浊度200 色度 3.0 氨氮10 亚硝酸盐0.08 大肠杆菌200 总硬度()85 细菌总数80 耗氧量12 五日生化需氧量 2.8 厂区地势平坦 当地气象资料:主导东南风;月平均气温最低-3°,最高30° 水源取水口位于水厂北方向2千米,水厂位于水源地,与取水泵站建在一起 有关设计依据:《生活饮用水水质常规检验项目及限值表》 总体设计 设计方案的选择与确定 原水水质污染度较小,多数指标均符合标准情况,只需降低浊度和耗氧量,除去大肠菌群。结合实际情况,选择以下工艺流程来处理原水,已达到生活用水的标准。 原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→出水 工艺流程图 工艺流程说明 取水 本厂的净水厂水量较小,可以采用水泵直接吸水,取水头部采用管式取水头部即可。混凝 混凝过程中选择硫酸铝作为混凝剂,采用硫酸铝作混凝剂,运输方便,操作简单,混凝效果好,由于水厂位于水源地,且与取水泵站合建在一起,所以,可以用泵投加的方式投加硫酸铝。 硫酸铝作混凝剂是将固体硫酸铝稀释80倍,也就是浓度为0.5%时,混凝效果最好,所以采用溶液投加方式。 由于水厂的流量变化较小,所以,采用静态管道混合,而且采用静态管道混合能快速混合,提高混合效果,投资省,在管道上安装容易,维修工作量少。水厂的规模较小,从絮凝效果和占地面积方面考虑,采用垂直轴式的机械絮凝池。 沉淀 原水水质浊度较大,因此选用上向流斜板沉淀池,效率高,占地面积小,但由于排泥量较大,所以采用多斗底水力排泥,每天排泥一次。在池表面设集水槽,采用淹没孔口集水方式。 过滤

含砷废水处理研究进展

含砷废水处理研究进展 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 摘要:含砷废水的传统处理方法,如物理法和化学法的不足之处在于费用高,二次污染大,工程化程度小。微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展,研究成果已投入工程应用。本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大[1]。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长%,1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中

砷的中毒事件[2]。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为时,有机砷为其主要存在形态[3]。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。 本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述,找出其存在的问题,详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展,旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。 1化学法处理含砷废水处理含砷废

水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。

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