两种体系去除水体中的砷

摘要：

砷是人类发现的毒性最强的环境污染物质之一.铁及其化合物已经被广泛应用于水体中重金属的去除并取得了一定效果,但存在去除效率低、材料成本高的缺点.为了更好地利用铁及其化合物高效去除水中重金属砷(As),本文通过加入氧化剂构建了两种反应体系,实现了对废水中砷的高效去除:分别利用零价铁(Zero valent iron,ZVI)活化过硫酸钠(sodium persulfate,PS)和亚铁离子(Fe2+)活化高锰酸钾(KMnO4)两种工艺去除了水体中的砷.通过批试验控制过硫酸钠、零价铁及高锰酸钾和亚铁的投加量,研究了各变量对As的去除效果和动力学影响.利用环境扫描电镜(SEM)对反应前后的物质的结构进行表征对比分析.研究结果表明:As溶液浓度为20 mg· L-1时,两种体系下的反应物最佳配比方案分别为0.5 g ZVI、0.1 gPS和KMnO40.01 g、Fe2+ 0.02 g.两种体系中As的去除率都大于99％,且反应均符合准二级动力学方程,其中,ZVI活化PS反应中产生的SO4-·对砷的去除有着至关重要的作用.两种方法对As的去除机理均包括吸附、沉淀和共沉淀作用.通过经济成本对比分析,PS-ZVI在高效去除毒性略低的As(Ⅴ)的时有明显的经济优势.

关键词：砷、高级氧化、去除方法、机理

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资助基金：国家自然科学基金21307090;天津市科委应用基础与前沿技术研究计划重点项目14JCZDJC41000

在线出版日期：2019-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2613-2620