河道中运用吸附法去除水中砷的研究进展-第2页-北极星环境修复网

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4.3螯合树脂

将吡啶基接枝到XAD系列商品树脂，负载Cu（II）后，该树脂对对As（V）具有极好的吸附选择性，并且吸附后可在pH=10条件下，用8%的NaCl溶液再生。此外，载Zr的赖氨酸螯合树脂（Zr-LDA）对As（V）和As（III）的最大吸附容量分别为0.656mmol/g和1.1843mmol/g，其吸附机理是As（V）或As（III）与LDA表面的Zr产生了络合作用。树脂可以用1mol/L的NaOH进行再生。然而传统的颗粒状树脂材料由于粒径小、溶胀率高，在工程应用中存在着流失的问题；另一方面，如果用于治理天然河道、湖泊中的突发As（III）或As（V）污染事件，存在着回收困难的不足。

5金属氧化物吸附

活性氧化铝由于比表面积大、多孔结构，可吸附水中As（III）和As（V），其机理主要是表面吸附和内扩散。用离子模板剂法合成介孔氧化铝，最大吸附量[121mgAs（V）/g，47mgAs（III）/g]是普通活性氧化铝（比表面积约为200m2/g）的7倍多。而采用水热法制备无定形氧化锆纳米颗粒，具有高比表面积、中孔结构以及大量的羟基，可在中性条件下吸附砷[As（III）为83mg/g，As（V）约为32.4mg/g]，且在低平衡浓度0.01mg/L时，吸附量达到0.92mg/g[As（III）]，5.2mg/g[As（V）]，其吸附机理为内层络合。研究还发现CuO纳米颗粒，吸附As（III）和As（V）在几分钟内即可达到平衡，最大吸附容量分别为26.9mg/g和22.6mg/g。其机理为As（III）首先被氧化，而后以As（V）的形态被吸附。然而金属氧化物吸附后难以回收，且可能在吸附过程中释放金属离子，造成重金属污染。

6新型纤维吸附材料

6.1活性炭纤维

将纳米级磁铁矿掺杂到活性炭纤维中，可显著提升其对砷的吸附量，甚至当As（V）的浓度低于10μg/g时，仍然表现出较高的吸附性能。而且改性后的活性炭能在一个较宽的pH值范围内有效将As（V）浓度降低至EPA标准以下，同时不生成有毒的As（III）。动力学实验结果表明表面反应是吸附As（V）的速率决定步骤。除此之外，其对有机污染物仍然保持良好的吸附效果。

6.2天然纤维素

用N,N-二甲基氨乙基丙烯酸酯对天然纤维素进行改性，制备的阴离子吸附纤维可有效去除水体中的As（III）和As（V）。即使在很低的初始浓度下，吸附过程在1min内即可达到平衡，吸附量顺序是As（V）>As（III）。

6.3离子交换纤维

用纳米水合氧化铁对纤维状聚合离子交换剂进行改性，可以提高对As（III）和As（V）吸附选择性，柱吸附实验表明，改性后填料柱可将10000个床体积（5t）的原水中含As（V）的量从60μg/g降至10μg/g。此外，通过电子辐射制备含有伯氨基团的弱碱性阴离子交换纤维，填柱后可以在4.4h内将11.2L被1.0mg/LAs（V）污染的水中As（V）浓度降至0.01mg/L。研究还发现，用聚乙烯腈纤维和高氮胺解试剂进行反应得到胺化聚丙烯腈纤维，其对As（V）1h的最高吸附量可达256.1mg/g，其机理为纤维表面氨基与As（V）之间的静电作用。进一步研究表明，如将Zr（VI）负载于配体交换基纤维状吸附剂上，连续流的柱吸附实验表明，即使在竞争离子的存在下，痕量级的As（V）（0.015mmol/L）仍然有着很高的去除率（流率为750BV/h），且经过再生后可循环使用。

7结论

吸附法以高效、简便、选择性好等优点在含砷的废水处理中被广泛研究与应用，未来应用于河道中砷污染治理的吸附材料的研究将集中在以下几个方面：

（1）高效、廉价的吸附材料，特别是对来源广泛、价格低廉的富含有羟基、木质素、纤维素类物质的工农业废弃物的开发和改性。

（2）可快速去除水中As（III）或As（V）的纤维状高分子吸附材料，能够在环境复杂，尤其是水流湍急、水面扰动剧烈的天然水体中应急使用。

（3）适用于河道吸附坝模式的吸附填料，具有吸附速率高、吸附选择性强、可脱附再生的高透水性的特点。

原标题：河道中运用吸附法去除水中砷的研究进展

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