饮用水除砷材料吸附特性及影响因素
摘要：采用活性氧化铝、零价铁粉和载铁沸石作为吸附剂,通过静态吸附实验,研究3种饮用水除砷材料的吸附特性及影响因素。结果表明,在pH值为6.5,砷浓度为1mg/L,投加量为2g/L,25℃恒温的条件下,活性氧化铝、零价铁粉和载铁沸石分别在90min、150min和90min达到吸附平衡状态,均较好符合langmuir等温吸附模型,对砷的最大吸附容量依次为7.3、3.3和3.9mg/g。
pH值和竞争性阴离子对砷的去除均有显著影响。降低溶液pH值能明显提高3种材料的除砷效率;水中磷酸根离子的存在,能够明显降低活性氧化铝和零价铁粉的除砷效率;水中硅酸根离子的存在,能够明显降低零价铁粉和载铁沸石的除砷效率。
中国是世界上砷污染最严重的国家之一，主要分布在新疆、内蒙古、山西和台湾等地区。世界卫生组织（WHO）报道，长期饮用高砷水，可以导致蓄积性慢性中毒，引发皮肤色素沉着、皮肤恶性肿瘤和多发性神经炎等疾病。陈春宁等研究表明，活性氧化铝、载铁沸石和零价铁粉对砷均具有较好的吸附去除效果，但是受材料粒径、实验条件不一致的影响，无法对上述；种材料除砷的吸附特性进行定量比较。
因为三价砷的吸附去除效率比五价砷低，而在饮用水吸附除砷过程中通常前置氧化工艺，将三价砷氧化成五价砷来提高材料的吸附除砷效率，所以本实验以五价砷为研究对象，在相同粒径的吸附材料和相同的实验条件下，对上述3种材料的吸附特性及影响因素进行研究，为饮用水除砷材料的选择和除砷工艺的调整及优化提供有利支持，对解决我国高砷水地区饮用水安全问题具有一定的意义。
1实验部分
1.1实验材料与试剂
实验所用吸附材料为活性氧化铝、零价铁粉和载铁沸石（实验室制备）。3种吸附材料的粒径均为100目。
实验所用试剂为砷酸二氢钠、硼氢化钾、氢氧化钠、硫脲、磷酸钠、硅酸钾、硫酸钠和氯化钠，均为分析纯，实验用水为去离子水。
1.2主要仪器
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