鈦鐵聚合物去除飲用水中的砷及其機(jī)理研究.pdf

1、在全球范圍內(nèi)有諸多國家存在著水體砷污染的困擾。對于高效、簡便、經(jīng)濟(jì)的除砷方法的探尋從未停止過。前人研究發(fā)現(xiàn)，相對于傳統(tǒng)鐵鋁鹽，鈦鹽在混凝除砷技術(shù)里更具有優(yōu)勢。鈦鹽具有很強(qiáng)的混凝能力，且作為水處理混凝劑時產(chǎn)生的污泥可進(jìn)行回收再利用而逐漸受到關(guān)注。就現(xiàn)階段研究而言，找尋最為簡單、高效的除As(III)的方法是除砷研究中的熱點(diǎn)之一。本文通過以鈦、鐵鹽為原料，利用不同方法制備聚合混凝劑，具體研究如下：
　　1）采用液液混合、微量滴堿法制備

2、聚合氯化鈦鐵混凝劑，并對自制混凝劑的混凝除砷性能和機(jī)理進(jìn)行初步探究。對自制聚合鈦鐵混凝劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并與傳統(tǒng)單一金屬鹽類混凝劑進(jìn)行混凝效果比較。同時考察了不同鈦鐵物質(zhì)的量比例、堿化劑、堿化度、水樣pH、水中陰（陽）離子（鈣離子、硅酸根、磷酸二氫根）等對自制混凝材料除砷的影響。研究數(shù)據(jù)顯示：在不改變混凝水樣的酸堿度時，As(III)去除率隨自制聚合氯化鈦鐵的投加量的增加而增長；自制聚合氯化鈦鐵在弱酸性環(huán)境對As(III)的去除效果最佳

3、。曝氣氧化對自制混凝劑除As(III)有顯著的促進(jìn)效果，鈦鐵物質(zhì)的量比為5:5時，制備的B=0.6的聚合氯化鈦鐵混凝后經(jīng)60mL/min曝氣20min，對As(III)的去除率達(dá)到93.05％。堿化劑對利用此方法制備的聚合氯化鈦鐵除砷的影響波動性小。對于利用液液混合、微量滴堿法自制的聚合氯化鈦鐵而言：共存陰離子SiO32-對As(III)的去除有明顯抑制作用，但H2PO4-對除As(III)的效果影響較小，共存陽離子Ca2+對As(II

4、I)的去除能力有促進(jìn)效果。
　　2）采用固液混合法制備聚合氯化鈦鐵混凝劑，并對自制混凝劑的混凝除砷性能和機(jī)理進(jìn)行初步探究?？疾炝瞬煌佽F物質(zhì)的量比、不同的堿化劑、制備方法、制備溫度、堿化度、投加方式、高錳酸鉀氧化、水樣pH、水中陰（陽）離子（鈣離子、硅酸根、磷酸二氫根）等對自制混凝劑除砷的影響。結(jié)果顯示：采用固液混和法在50℃水浴加熱環(huán)境下采用NaHCO3制備的聚合鈦鐵混凝劑（TF(9/1)-0.3）具有好的混凝除砷效果，當(dāng)混凝劑

5、TF(9/1)-0.3投加20mg/L時，對As(III)的去除率達(dá)到94.91%；在制備過程中堿化度B=0.3時制備的聚合氯化鈦鐵除砷效果最好，隨著堿化度的增加，除砷效果也隨之下降。在弱酸性環(huán)境下對As(III)的去除效果最佳。KMnO4氧化對自制聚合氯化鈦鐵除As(III)有顯著促進(jìn)作用，預(yù)氧化對除砷效果的提升作用要大于混凝劑投加后再進(jìn)行氧化，當(dāng)KMnO4濃度為0.6mg/L時，混凝劑TF(9/1)-1.1對As(III)的去除率普

6、遍提高了19.9%，達(dá)到92.18%。對于利用固液混合法自制的混凝劑而言，共存陰離子SiO32-及H2PO4-對混凝除As(III)有明顯抑制作用，Ca2+對As(III)的去除有促進(jìn)作用。
　　就現(xiàn)階段而言，文獻(xiàn)中多研究采用鐵鋁鹽制備的聚合混凝劑，而利用TiCl3和FeCl2聚合制備除砷混凝材料的文獻(xiàn)報道極少，本文通過系統(tǒng)性研究發(fā)現(xiàn)，利用Ti3+與Fe2+聚合生成的混凝劑對As(III)的去除有良好效果，曝氣或利用KMnO4氧化