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饮用水除砷设备

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1、砷的危害

砷是一种三价和五价的非金属有毒元素,为非人体必需元素,砷的毒性与它的化学性质和价态有关,单质砷因不溶于水,摄入有机体后几乎不被吸收后而完全排出,一般无害,有机砷(除砷化氢的衍生物外),一般毒性较弱;三价砷离子对细胞毒性最强,尤以三氧化二砷(俗称信石,砒霜等)的毒性最为剧烈,三价砷进入人体内,可与蛋白质的巯基结合形成特定的结合物,阻碍细胞的呼吸而显毒性作用,而且三价砷对线粒体呼吸作用也有明显的作用;五价砷离子毒性不强,当吸入五价砷离子时,产生中毒症状较慢,要在体内被还原转化为三价砷离子后,才发挥其毒性作用。天然水中的砷来源于农业和林业使用砷化合物药剂,还来源于冶金、化工、化学制药、制革、纺织、木材加工、玻璃、油漆颜料和陶瓷等工业废水对天然水体的污染。

长期饮用高砷水,会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病,黑脚病,神经病,血管损伤,以及增加心脏病发病。砷也是致癌、致突变因子,对动物还有致畸作用。所以说饮用水除砷是非常有必要的。现行国家饮用水卫生标准GB5749-2006(砷≤0.01mg/L)。

      目前,高砷水除砷的方法主要有活性氧化铝吸附过滤法、混凝沉淀法、反渗透法(见反渗透设备介绍)。现将高砷水除砷的主要方法及特点介绍如下:

2、活性氧化铝吸附过滤法除砷

(1)、工作原理

      活性氧化铝是一种白色颗粒状多孔吸附剂,由各种含水氧化铝煅烧而成的Y型氧化铝。借助于活性氧化铝巨大的比表面积对As5+的吸附,达到除砷目的。

原水经过氧化系统后进入过滤系统,原水通过滤料层的流向采用自上而下方式,当出水达到一定量时,滤料饱和,失去交换能力,须退出运行进行再生。此时出水由其他滤池提供,保证连续出水。

当滤池出水含砷量达到终点含砷量值时,滤料应进行再生处理。再生过程可分为首次反冲、再生、二次反冲(或淋洗)阶段。再生时间可选用24h,再生后滤池内的再生溶液必须排空。

整个系统在运转过程中,禁止滤池出现同时再生的情况。

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(2)性能特点

优点:、有很大的比表面积,吸附交换能力随比表面积的增大而变化。

          ②、吸附饱和的活性氧化铝可再生反复使用。

缺点:活性氧化铝易板结。

    综上所述,建议饮用水砷含量在0.1mg/L以上,水中PH值偏酸性时,使用该方法。

(3)、系统组成

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3、混凝沉淀法除砷

(1)、工作原理

混凝沉淀除砷机理不同于常规的混凝机理,铁盐的除砷效率远高于铁铝聚合物或聚硅酸金属盐类。铁盐、铝盐经热分解、聚合后,形成无定型共聚物,加快沉降速度。铁离子在聚合物中具有相对的较强的活性,水解聚合反应先于铝离子。在混凝剂水解——聚合——沉淀过程中,砷通过被吸附、包裹、络和等作用随水解产物一起共沉淀。此外,砷被混凝剂形成的不溶性水解产物表面所吸附,达到除砷目的。

原水经过氧化后投加铁盐进入一体化设备中的反应区,经过反应区后与助凝剂混合进入一体化设备中的沉淀与澄清区,原水中的悬浮物、固体物经投加混凝剂后形成的絮体矾花在斜管底侧表面积聚成薄泥层,依靠重力作用滑回泥渣悬浮层,继而沉入集泥斗。由排泥管排入污泥池另行处理或综合利用。上清液逐渐上升至集水管进入到后续系统。经过一体化设备后进入过滤段,通过过滤吸附未沉淀的细小含砷羟基络合离子团,实现除砷。过滤系统定期反洗,无需再生。

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(2)、性能特点

优点:、只需投加一定量的混凝剂,过滤材料不需再生。

 ②、系统容易实现自动化,适合不同水量的运行。

缺点:占地略大。

综上所述,建议饮用水砷含量在0.1mg/L以下,使用该方法。

(3)、系统组成


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