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　　砷在自然界中廣泛分布，具有類金屬特性，其產(chǎn)品主要用于木材防腐劑、玻璃搪瓷工業(yè)、農(nóng)藥、合金材料、醫(yī)藥、飼料化工等領(lǐng)域，特別是在醫(yī)藥、合金材料方面具有特殊用途。但砷多與其他礦物(如有色金屬礦物)伴生存在，由于自然釋放和人為的開發(fā)，尤其是對(duì)貧礦的大量開采和使用，生產(chǎn)過程中大量砷隨主元素被開發(fā)出來進(jìn)入環(huán)境。采礦、有色金屬冶煉、硫酸制備、化工染料及農(nóng)藥生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域排出的廢水往往含有高濃度砷。

　　砷是一種原生質(zhì)毒物，可通過與蛋白和酶的巰基(—SH)相互作用(使蛋白質(zhì)和酶在細(xì)胞內(nèi)變性)以及增加細(xì)胞內(nèi)的活性氧引起細(xì)胞損傷而產(chǎn)生毒性，已被美國(guó)疾病控制中心(CDC)和國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)確定為第一類致癌物質(zhì)。砷還具有遺傳毒性，屬于世界衛(wèi)生組織(WHO)優(yōu)先控制污染物。國(guó)內(nèi)外都曾發(fā)生過由于含砷廢水污染飲用水源而引起的砷中毒事件，另外國(guó)外還報(bào)道過由于長(zhǎng)期職業(yè)性暴露而導(dǎo)致的砷中毒事件。由于砷在生物體內(nèi)的毒性蓄積效應(yīng)，砷污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞具有不可逆性。因此，各國(guó)對(duì)飲用水中砷的標(biāo)準(zhǔn)有著嚴(yán)格的控制。我國(guó)2007 年7 月1 日起實(shí)施的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)將砷的最高允許質(zhì)量濃度由50 μg/L 修訂為10 μg/L，與美國(guó)環(huán)保署(US EPA)、WHO 等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)保持一致，這給廢水除砷工藝技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。目前國(guó)內(nèi)外除砷技術(shù)主要有沉淀法、離子交換法、膜分離法、生物法和吸附法等，而沉淀法和吸附法應(yīng)用最多。

　　1 沉淀法

　　沉淀法就是利用可溶性砷能夠與鈣、鎂、鐵、鋁等金屬離子形成難溶化合物的特性，以鈣、鐵、鎂、鋁鹽及硫化物等作沉淀劑，經(jīng)沉淀后過濾除去溶液中的砷。主要包括中和沉淀法、鐵氧體法、硫化物沉淀法、混凝法(亦稱吸附膠體沉淀法或載體共沉淀法)等〔9〕，常用的沉淀劑有石灰、氯化鐵、聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵、明礬和硫化鈉等。

　　由于鐵鹽尤其是三價(jià)鐵與As(Ⅴ)形成的砷酸鐵(FeAsO4)溶度積很小(Ksp=5.8×10-21)，而且As(Ⅲ)的毒性遠(yuǎn)高于As(Ⅴ)，所以盡管一些藥劑在適當(dāng)?shù)?pH 條件下也可以與As(Ⅲ)反應(yīng)生成沉淀物，但在實(shí)踐中應(yīng)用比較廣泛的還是基于三價(jià)鐵與As(Ⅴ)的反應(yīng)。

　　首先將廢水中的As(Ⅲ) 氧化為As(Ⅴ)，控制適宜pH 使三價(jià)鐵與As(Ⅴ)發(fā)生反應(yīng)生成沉淀物而分離。常用的氧化劑有O3 、H2O2 、MnO2、高鐵酸鹽等，也有人采用光催化氧化技術(shù)〔14〕對(duì)含砷廢水進(jìn)行預(yù)氧化處理。

　　Fe3+又可在pH 適當(dāng)?shù)娜芤褐幸浴睩e(H2O)6〕3+、〔Fe2(OH)3〕3+、〔Fe2(OH)2〕4+等形式存在，并易水解形成多核絡(luò)合物，能夠強(qiáng)烈吸附廢水中的膠體微粒，通過吸附、架橋、交聯(lián)等作用促使膠粒相互碰撞而絮凝，并與生成的FeAsO4 發(fā)生吸附共沉淀，從而提高除砷效率;另外適當(dāng)?shù)靥砑痈叻肿有跄齽踩缇郾０?PAM)，PAM 具有水溶性高分子長(zhǎng)鏈線結(jié)構(gòu)〕，可在相距較遠(yuǎn)的各微小沉淀物顆粒間形成聚合物橋并逐漸增大，最終形成大絮凝體而快速沉降，大大強(qiáng)化了除砷效果。

　　高pH 下部分砷酸鐵沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵或針鐵礦，使砷酸根離子重新被釋放出來，所以出水 pH 應(yīng)控制在6～9 為宜〔15〕。有研究提出采用兩段沉淀法除砷，即對(duì)一次中和沉淀后上清液再加藥劑(如鐵鹽、含鐵的鈣鐵復(fù)合絮凝劑、有機(jī)搜捕劑等)進(jìn)行除砷，使最終出水砷達(dá)標(biāo)。某大型銅冶煉企業(yè)采用石灰乳兩段中和加鐵鹽除砷工藝處理含砷酸性廢水，該方法不僅利于控制出水pH，而且能夠節(jié)省鐵鹽使用量。生產(chǎn)實(shí)踐證明，該工藝有效可行，在出水砷達(dá)標(biāo)的同時(shí)還能保證其他重金屬離子達(dá)標(biāo)。

　　沉淀法工藝簡(jiǎn)單，投資較少，目前還是大多數(shù)企業(yè)含砷廢水的主要處理方法。實(shí)際應(yīng)用中往往采用 2～3 種沉淀劑組合使用，如應(yīng)用最有效的氫氧化鈣和氯化鐵組合，其除砷效率可達(dá)99%。高鐵酸鹽具有高氧化性和多相凝聚的特性，菀寶玲等利用高鐵酸鹽法取代氧化鐵鹽法，研究了其對(duì)飲用水中砷的去除效果，結(jié)果表明，在高鐵酸鹽與砷質(zhì)量比為 15∶1，pH 為5.5～7.5，氧化時(shí)間為10 min，絮凝時(shí)間為 30 min 的最佳實(shí)驗(yàn)條件下，處理后水樣中砷殘留量可以達(dá)到10 μg/L 的國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，而且處理效果不受鹽度和硬度的干擾。該方法只添加一種試劑就起到了氧化和絮凝的雙重效果，使處理方法得到簡(jiǎn)化。謝曉梅等研究了稀土元素鈰作為絮凝劑對(duì)廢水中砷的去除效果，發(fā)現(xiàn)在最佳條件下，其對(duì)砷初始質(zhì)量濃度為100 mg/L 的廢水的As ( Ⅲ ) 去除率>96%、As(V)>99%，出水砷濃度能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且所生成的污泥量從體積和質(zhì)量上均比常用絮凝劑FeCl3、FeSO4、Al2(SO4)3 等要少許多。但是，該方法目前還多用于對(duì)高濃度的含砷廢水的預(yù)處理，處理的深度尚需進(jìn)一步提高;并且該法往往需要投加大量的化學(xué)藥劑，最終以沉淀物的形式沉淀出來，產(chǎn)生大量的含砷廢渣，量大且成分復(fù)雜，目前尚無較好的處理方法，對(duì)其中的砷也無法進(jìn)行回收利用，長(zhǎng)期堆存還很容易導(dǎo)致二次污染問題。

　　2 離子交換法

　　離子交換技術(shù)在水質(zhì)軟化及重金屬離子的去除方面得到了廣泛的應(yīng)用。該法通常是通過離子交換樹脂上的離子與廢水中的目標(biāo)離子進(jìn)行交換而達(dá)到去除污染物的目的，實(shí)際上是一種特殊的吸附。國(guó)內(nèi)外近幾年出現(xiàn)了應(yīng)用活性炭更換樹脂、硫化物再生樹脂、螯合樹脂等處理含砷廢水的方法。

　　F. G. A. Vagliasindi 等采用固定床離子交換吸附反應(yīng)器裝填強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂處理含砷廢水，對(duì)砷的形態(tài)和去除效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。劉振中等研究了離子交換纖維(IEF)去除As(Ⅴ)的性能，結(jié)果表明，IEF 除As(Ⅴ)的潛力較大，在As(Ⅴ)初始質(zhì)量濃度為25 mg/L 時(shí)，其對(duì)As(Ⅴ)的吸附量達(dá)到285 mg/g，偏酸性環(huán)境利于吸附的進(jìn)行，共存離子的存在影響IEF 的除砷效率，可通過負(fù)載鐵到 IEF 上而提高IEF 對(duì)As(Ⅴ)的選擇性，有效解決共存離子的競(jìng)爭(zhēng)問題。含硫基型螯合樹脂對(duì)As(Ⅲ)有高的親和力，胡天覺等合成了一種對(duì)As(Ⅲ)離子具有高效選擇性的含氫硫基的選擇性螯合樹脂，對(duì)As(Ⅲ)為5 g/L 的溶液脫砷率高于99.99%，脫砷溶液中砷含量完全達(dá)標(biāo)。吸附飽和的離子交換柱用2 mol/L 的氫氧化鈉(硫氫化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%)作洗脫劑進(jìn)行洗脫，可完全回收As(Ⅲ)并使樹脂再生循環(huán)利用。

　　離子交換技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，從而化害為利。但樹脂價(jià)格較高，一次性投入較大，且受樹脂選擇性的限制，該方法處理含砷廢水對(duì)原水水質(zhì)要求較高，一般適用于處理離子成分單一而又對(duì)出水水質(zhì)要求較高的工業(yè)用水或飲用水。當(dāng)原水中有大量陰離子(SO42-、PO42- 、NO3-等)共存時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)吸附導(dǎo)致其除砷效率大大降低，需要對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理，此時(shí)再用該法處理含砷廢水就顯得不經(jīng)濟(jì)。

　　3 膜分離技術(shù)

　　膜分離法是利用膜的選擇透過性，根據(jù)多組分流體中各組分在膜中傳質(zhì)選擇性的差異，借助較高的外壓，來實(shí)現(xiàn)對(duì)其的分離、分級(jí)、提純或富集。根據(jù)膜孔徑大小可分為微濾、超濾、納濾和反滲透。無錫化工研究所曾采用醋酸纖維反滲透膜對(duì)農(nóng)藥含砷廢水(質(zhì)量濃度500～700 mg/L)進(jìn)行處理，除砷效率達(dá)到97.9%〔1〕。夏圣驥等在室溫條件下用納濾膜對(duì)含砷廢水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)納濾膜對(duì)As(Ⅴ)的去除率很高，一般大于90%，且明顯大于對(duì)As (Ⅲ)的去除率。隨著進(jìn)膜水As (Ⅲ) 濃度的升高，納濾膜對(duì)其去除率下降; 而且進(jìn)水的pH 影響納濾膜對(duì)砷的去除，pH 越高，納濾膜對(duì)砷的去除率越高。 P. Brandhuber 等用超濾膜處理含砷廢水，采用一系列的梯次試驗(yàn)，研究了操作條件和水質(zhì)對(duì)除砷效果的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，超濾膜對(duì)砷的去除規(guī)律和 Donnan 模型一致。用該方法進(jìn)行廢水處理，不涉及相變，不需投加其他物質(zhì)，無二次污染，操作方便，不僅可以達(dá)到凈化的目的，而且出水水質(zhì)一般較高，可用作二次水源。但是該技術(shù)對(duì)設(shè)備、膜、操作條件的要求都很苛刻，目前還主要用于高純水和超純水的制備，工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用實(shí)例還比較少。

　　4 生物法

　　生物法由于其高效、無二次污染、處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在污水處理中具有明顯優(yōu)勢(shì)。砷可以被水體中某些微生物富集和濃縮，也可以被這些生物體氧化和轉(zhuǎn)化，如甲基化，而甲基化后的砷毒性明顯比無機(jī)砷的毒性降低。生物法就是利用這一特性來對(duì)砷降毒、脫毒，以解決水體砷污染問題。該方法目前主要是通過在特定培養(yǎng)基上培養(yǎng)菌種，產(chǎn)生一種類似于活性污泥的絮凝結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，與含砷廢水充分接觸，結(jié)合其中的砷而絮凝沉降，然后分離，達(dá)到除砷效果。

　　楊宏等用已培養(yǎng)成熟的生物除錳濾池對(duì)含 As(Ⅲ)為0.05~0.25 mg/L、Mn2+為0.5~3.0 mg/L 的原水進(jìn)行處理，結(jié)果表明，經(jīng)過15 d 左右的運(yùn)行培養(yǎng)后，濾池表現(xiàn)出了良好的除錳和除砷能力，出水 As(Ⅲ)、Mn2+的質(zhì)量濃度分別為0.02 mg/L 和0.05 mg/L 左右。

　　菌藻共生體中，藻類和細(xì)菌表面存在許多功能團(tuán)，如羥基、氨基、羧基、巰基等，可與水中的砷共價(jià)結(jié)合，而且藻類易于馴化，能夠耐受高濃度毒物，因而被用于含砷廢水的處理。廖敏等研究了菌藻共生體對(duì)廢水中砷的去除效果，其培養(yǎng)分離所得菌藻共生體中以小球藻為主，菌藻共生體積累砷達(dá)7.47 g/kg。在引入菌藻共生體并培養(yǎng)16 h 后，其對(duì)無營(yíng)養(yǎng)源的含As (Ⅲ )、As (Ⅴ ) 的廢水除砷率達(dá)80%以上，并趨于平衡;含營(yíng)養(yǎng)源的As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的廢水中，菌藻共生體對(duì)As(Ⅴ)的去除率大于As(Ⅲ)，對(duì) As(Ⅴ)去除率超過70%，但對(duì)A s(Ⅲ)的去除率也在50%以上，在除砷過程中同時(shí)出現(xiàn)砷的解吸現(xiàn)象。在無營(yíng)養(yǎng)源條件下，對(duì)As(Ⅲ)、As(Ⅴ)混和廢水的除砷率超過80%。

　　此外，還有活性污泥法，諸多研究表明，活性污泥ECP(胞外多聚物)能大量吸附溶液中的金屬離子，尤其是重金屬離子與ECP 的絡(luò)合更為穩(wěn)定。該方法的除砷效果受砷濃度和價(jià)態(tài)、有機(jī)負(fù)荷、pH、污泥齡以及污泥濃度的影響。而該方法的首要條件是篩選出對(duì)砷有強(qiáng)耐受力和高吸收能力的微生物，楊潔等就成功地篩選到一株菌，該菌株可以在As(Ⅲ)質(zhì)量濃度為500 mg/L 或As(Ⅴ)為1 500 mg/L 的培養(yǎng)基中正常生長(zhǎng)，并顯示出對(duì)As(Ⅲ)具有一定的氧化能力及對(duì)無機(jī)砷的甲基化能力。未來我們也有望從土壤中篩選出對(duì)砷有高耐受力及特殊處理效果的混合菌種制成液態(tài)或固態(tài)的產(chǎn)品，向活性污泥中投加來達(dá)到對(duì)砷的高效處理，用于工業(yè)含砷廢水的凈化。

　　5 吸附法

　　吸附法主要是利用吸附劑(具有大的活性表面積或吸附基團(tuán))的強(qiáng)大吸附作用吸附砷，然后通過過濾達(dá)到除砷的目的。該法處理含砷廢水，可以將廢水中砷濃度降至最低水平且不增加鹽濃度，具有處理效率高、吸附干擾小等優(yōu)點(diǎn)，一些性能優(yōu)良的吸附劑還可以實(shí)現(xiàn)再生重復(fù)利用，不會(huì)或者很少產(chǎn)生二次污染問題，在治理污染的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)砷的資源化回收利用，常見的除砷吸附劑可以歸納為6 類。

　　5.1 活性材料

　　活性炭、活性氧化鋁等許多活性材料都是廢水處理中常用的吸附劑，目前也被用來進(jìn)行水體除砷。張萃等〔26〕通過靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，研究了活性炭對(duì)溶液中砷的去除率。研究表明，其對(duì)溶液(砷質(zhì)量濃度為10 mg/L) 中砷的去除率最大可達(dá)98.6% ，另外 Cr(Ⅵ)離子的存在可提高活性炭對(duì)溶液中砷的吸附去除率。張巧麗等〔27〕以實(shí)驗(yàn)室制備的氧化鐵、經(jīng)硝酸和草酸鐵改性的活性炭12×40(AC 1)為原料，制成兩種氧化鐵/活性炭復(fù)合吸附材料〔FeO/AC-H 和 AC/Fe2(C2O4)〕。采用靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)AC 1、 FeO/AC-H 和AC/Fe2(C2O4)這3 種吸附劑的除砷效果進(jìn)行了研究。孫迎濤等將電廠粉煤灰在200 ℃ 下活化0.5 h 后用于含砷廢水處理，同時(shí)這也是固體廢棄物資源化利用的一條有效途徑。陳云嫩等用骨炭(由脫脂骨頭在隔絕空氣的條件下經(jīng)脫脂、脫膠、高溫灼燒、分揀等多道工序碳化制得的一種無定型碳)做吸附劑進(jìn)行了除砷實(shí)驗(yàn)研究。該法處理含砷廢水具有吸附和洗脫再生效率高、處理費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，但是一些活性材料如粉煤灰，處理后如何將其從溶液中有效分離還是一個(gè)問題。

　　5.2 黏土類材料

　　黏土是含鋁、鎂等元素為主的一類硅酸鹽類礦物。其顆粒細(xì)小，且比表面積大，具有很好的物理吸附性和表面化學(xué)活性。有研究者就采用黏土材料或經(jīng)過處理的黏土材料作吸附劑來處理含砷廢水。那平等〔30〕采用水熱法制備了以四氯化鈦為前驅(qū)物的未經(jīng)熱處理的鈦柱撐蒙脫石，材料顆粒均勻，晶型完整，性能穩(wěn)定，比表面積大，且表面羥基含量多，研究發(fā)現(xiàn)該材料對(duì)水體中的砷酸根有良好的吸附效果。劉建等〔31〕以高嶺土(主要成分是含水硅酸鋁)為原料通過堿熔合得到類似于分子篩的籠狀骨架結(jié)構(gòu)，并將Fe3+通過離子交換吸附負(fù)載在其骨架上實(shí)現(xiàn)改性，利用改性后的吸附劑對(duì)微量含砷水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)改性高嶺土具有良好的吸附除砷性能，對(duì)含As(V) 5~40 mg/L 的原水，平衡除砷率可達(dá)99%以上，且水中常見共存離子不影響砷的去除效果，無二次污染。

　　5.3 稀土類材料

　　我國(guó)是世界第一大稀土資源國(guó)，利用稀土元素的水合氧化物和稀土鹽類具有較高的吸附陰陽離子的能力的特性，開發(fā)以稀土元素為主要吸附成分的新型吸附劑(如將稀土氧化物直接加載在多孔載體上)極具發(fā)展前景。S. A. Wasay 等就以鑭浸漬處理的硅膠作吸附劑研究了其對(duì)砷的吸附效果。謝曉梅等〔18〕研究了稀土元素鈰對(duì)廢水中砷的去除效果。張昱等研制了一種由鈰鐵合成的新型稀土基無機(jī)除砷吸附劑，并與活性氧化鋁進(jìn)行了飲用水除砷對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)稀土基鈰鐵吸附材料除砷pH 范圍較后者寬，吸附量也較后者大得多，而且除砷效果不受硬度、鹽度和氟離子的干擾;此外還初步探索了砷在金屬氧化物/水界面上的吸附機(jī)制，研究了金屬表面羥基在這一過程中的作用。

　　5.4 納米材料

　　納米材料由于其微粒尺寸小(1~100 nm)，因而具有一系列新異的物理化學(xué)特性和比傳統(tǒng)材料更優(yōu)越的特殊性能。如隨著粒徑的減小，表面原子數(shù)、表面積、表面能和表面結(jié)合能都迅速增大。由于表面原子周圍缺少相鄰的原子，較容易與其他原子相結(jié)合而達(dá)到飽和，因而具有很好的化學(xué)活性和很強(qiáng)的吸附金屬離子能力。肖亞兵等研究了納米二氧化鈦對(duì)As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附行為，發(fā)現(xiàn)在pH 為1~ 10 范圍內(nèi)，納米二氧化鈦對(duì)二者的吸附率可達(dá) 99%。喻德忠等研究了納米ZrO2 對(duì)As (Ⅲ ) 和 As(Ⅴ)的吸附特性，發(fā)現(xiàn)在pH 為1~10 范圍內(nèi)，對(duì)二者吸附率均大于98%，納米ZrO2 所吸附的砷可用 0.5 mol/L NaOH 完全洗脫，而且納米ZrO2 對(duì)As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附具有較好的選擇性。彭長(zhǎng)宏等開展了離子液體負(fù)載型碳納米管吸附除砷的研究，聯(lián)合應(yīng)用了萃取和吸附兩種方法。但是該方法處理含砷廢水，材料昂貴而且不宜選擇，目前還未有工程上應(yīng)用的報(bào)道。

　　5.5 二氧化錳

　　MnO2是一種中等強(qiáng)度的氧化劑，同時(shí)也是一種新型吸附劑，對(duì)許多環(huán)境污染物有吸附降解性能。梁慧鋒等〔38〕用MnSO4 和KMnO4 反應(yīng)制得的新生態(tài) MnO2 作為吸附劑處理含砷廢水，發(fā)現(xiàn)該吸附劑對(duì) As(Ⅴ)有很高的吸附率和較快的吸附速度，而且 1 mol/L NaOH 溶液作洗脫劑浸泡1 h 后，As(Ⅴ)的解吸率可達(dá)82.7%?？紤]到新生態(tài)MnO2 為粉末狀固體，在回收處理時(shí)容易損失，梁慧鋒等〔39〕制備了大孔和DH 302 兩種MnO2 負(fù)載樹脂，發(fā)現(xiàn)負(fù)載樹脂對(duì) As(Ⅴ)的去除效果比原樹脂有很大提高，尤其是原本對(duì)砷酸根幾乎不具吸附能力的DH 302 樹脂負(fù)載 MnO2 后對(duì)As(Ⅴ)也表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附能力，而且吸附As(Ⅴ)后的2 種負(fù)載樹脂，均能較好地解吸而循環(huán)利用。

　　5.6 含鐵礦物及載鐵復(fù)合環(huán)境材料

　　相關(guān)研究表明，鐵及水合氧化鐵對(duì)砷具有很強(qiáng)的選擇性配位能力。有關(guān)零價(jià)鐵、鐵屑、針鐵礦、水合氧化鐵(HFO)等作為吸附劑進(jìn)行除砷的研究均有過報(bào)道，但是這些物質(zhì)顆粒極細(xì)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)水頭損失大，易堵塞，易流失，直接工業(yè)化應(yīng)用比較困難。為解決這一問題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開始研究將其固載到多孔固相載體表面來制備異體復(fù)合環(huán)境材料。目前常見的載體有活性炭、藻酸鹽凝膠、多孔纖維、生物質(zhì)纖維素、硅藻土、樹脂材料等。

　　趙雅萍等設(shè)計(jì)合成了一類新型載鐵(Ⅲ)-配位體交換棉纖維吸附劑〔Fe(Ⅲ)LECCA〕，結(jié)合配位體交換和親水性纖維素的優(yōu)點(diǎn)，用于飲用水中 As(Ⅴ)和氟的聯(lián)合去除，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該吸附劑能夠高效、高選擇性地去除高砷和高氟飲用水中As(Ⅴ)和氟，且對(duì)As(Ⅴ)顯示出更高的親和能力，對(duì)As(Ⅴ)質(zhì)量濃度為1~40 mg/L 的飲用水，除砷效率高達(dá)99% 以上，用鹽酸溶液洗脫，As(Ⅴ)和氟的洗脫率均為 98%。

　　K. N. Ghimire 等將橙子榨汁后殘?jiān)?OW)改性后作為載體，然后將Fe(Ⅲ)負(fù)載其上制得新型復(fù)合環(huán)境材料(POW)，研究了該材料作為吸附劑的除砷性能，研究發(fā)現(xiàn)，POW 對(duì)As(Ⅲ)和As(Ⅴ)都具有良好的吸附能力，具有廉價(jià)、環(huán)境友好、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

　　離子交換樹脂是一種常用的水處理材料，但是目前還未見到有關(guān)對(duì)砷具有高度選擇性和較大吸附容量的單一樹脂材料的報(bào)道?；阼F及水合氧化鐵對(duì)砷具有很強(qiáng)的選擇性配位能力，眾多研究以樹脂材料作為載體將鐵固(負(fù))載其中，從而使樹脂材料除砷性能大大提高。陳敬軍制備了Fe(Ⅲ)負(fù)載型 D401 螯合樹脂用于去除As(V)，結(jié)果表明，F(xiàn)e(Ⅲ)負(fù)載型D401 螯合樹脂可將1 mg/L 以下的含砷水降至 0. 01 mg/L 以下，并且可通過稀鹽酸較為方便地再生，再生率達(dá)到94%以上。但這種再生方法容易導(dǎo)致Fe(Ⅲ)的流失而尚需進(jìn)一步改進(jìn)。另外，鐵負(fù)載于樹脂材料比較常見的原理一是通過與陽離子交換樹脂發(fā)生離子交換反應(yīng)，二是通過與螯合樹脂上的功能原子發(fā)生配位反應(yīng)。目前又有研究將鐵負(fù)載于陰離子交換樹脂上制得新型材料，陳新慶等將水合氧化鐵(hydrated iron oxide，HFO)固載于凝膠型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂N201 上并合成新型除砷吸附劑N201-Fe，研究了該吸附劑對(duì)水體中微量砷的去除效果，發(fā)現(xiàn)N201-Fe 對(duì)As(V)具有很高選擇性，且對(duì)砷的吸附受pH 的影響較小，模擬水中的 As(V)(2 mg/L)經(jīng)N201-Fe 處理后可達(dá)到中國(guó)和美國(guó)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。潘丙才等以大孔強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂D201 為載體制備出一種基于Donnan 膜效應(yīng)的新型樹脂基水合氧化鐵D201-HFO。研究發(fā)現(xiàn)，該材料對(duì)砷具有良好的吸附選擇性和吸附動(dòng)力學(xué)性能。受污染水體經(jīng)D201-HFO 處理后，砷質(zhì)量濃度可降至10 μg/L 以下，且吸附后的D201-HFO 可被NaOH-NaCl 溶液徹底再生。

　　目前吸附法在含砷廢水處理領(lǐng)域的研究還主要集中于水體中微量砷的去除或者飲用水除砷，對(duì)高濃度含砷工業(yè)廢水處理方面的應(yīng)用比較少。加緊研發(fā)性能穩(wěn)定、成本經(jīng)濟(jì)且對(duì)砷具備高選擇性和高吸附能力的吸附材料，對(duì)吸附法應(yīng)用于工業(yè)含砷廢水的資源化處理十分必要。

　　6 總結(jié)與展望

　　新的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)給我國(guó)的含砷廢水處理技術(shù)提出了更高的要求，目前大多數(shù)企業(yè)普遍采用沉淀法進(jìn)行廢水除砷，但是這種方法只是將污染物由一種形式轉(zhuǎn)移到另一種形式，并沒有徹底的根除污染，對(duì)環(huán)境還存在潛在的危害性，同時(shí)對(duì)廢水中存在的各種有價(jià)物質(zhì)無法有效回收，這也是一種形式的資源浪費(fèi)。吸附法由于除砷的同時(shí)能夠回收資源，有望成為含砷廢水的主要處理方法。所以含砷廢水處理的研究工作將圍繞以下3 個(gè)方面開展：(1)在企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)，從源頭和工藝過程盡量減少或避免含砷廢水的產(chǎn)生;(2)結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有情況，采用傳統(tǒng)工藝和新技術(shù)聯(lián)合使用，保證出水達(dá)標(biāo);(3)結(jié)合企業(yè)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，研發(fā)成本低廉且對(duì)廢水中不同成分具有高選擇性的吸附材料，在治理污染的同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水中各種有價(jià)物質(zhì)的分類回收和利用