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【资料】一种新的除砷技术

发布日期:2018-11-02 10:25 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

关于 目前 从饮用水中除去砷的方法, 已经并将继续撰写大量文章 。 本文的目的不是重写已编写的内容,而是介绍一种去除砷的新材料和方法。 本文将简要介绍现有技术,然后采用新

关于目前从饮用水中除去砷的方法,已经并将继续撰写大量文章本文的目的不是重写已编写的内容,而是介绍一种去除砷的新材料和方法。本文将简要介绍现有技术,然后采用新方法氧化铈(稀土金属铈的衍生物),然后解释每种方法如何适用于该行业。

砷在地下水发生在两种主要物种中:三价和五价。毒性水平和去除的复杂性取决于在供水中发现这两种形式中的哪一种。亚砷酸盐(三价砷)由于其中性电荷而难以去除,并且仅响应所呈现的四种吸附技术中的两种具有负电荷,砷酸盐(五价砷)对所有砷吸附 介质都有响应

目前,除去砷的三种最常见的介质离子交换 树脂活性氧化铝和氧化铁或氢氧化物。由于缺乏商业化的输送系统和缺乏NSF认证,新的四氧化铈作为氧化铈在饮用水饮用水中几乎没有压力,尽管三价铈如CeCl3已经在废水 处理行业中使用。该产品已经过很好的测试,可以去除磷和砷,以及许多其他污染物。到目前为止,这两种形式的氧化铈都没有成功地应用于饮用水中 治疗CeO 2以7 微米颗粒商购,由于高压降而在标准输送系统中无效一家总部位于美国的研发/制造公司已成功创建了一种有效的CeO2产品,该产品经过WQA测试并通过NSF / ANSI 61 认证。每种上述介质都有其优点和缺点,每种介质都有一个与其能力相匹配的应用。问题是,哪一个最适合您客户的需求?

图1. 效率流量(4.5 x 10英寸墨盒)

离子交换(IEx)树脂

离子交换树脂可以制成最具选择性的吸附剂; 然而,该技术需要进行净化因此,除非存在另外的氧化剂,否则它仅与砷酸盐(V)起作用离子交换树脂具有最长的吸附剂生命周期,因为它们易于再生; 然而,关于排放水量和盐度水平的规定使这一过程更加困难。阴离子树脂对硫酸盐和硝酸盐敏感; 这些污染物应在除去砷之前进行处理。使用过程中阴离子 树脂为砷治疗也将提高在氯化物水平出水的水。尽管再生离子交换系统在砷处理中占有一席之地,但一次性使用的原始树脂滤芯的容量太小而无法使用。离子交换 树脂不通过毒性特征浸出程序(TCLP)进行废物处理

图2.二十英寸的Big Blue cartirdge

活性氧化铝(AA)

活性氧化铝可能是最便宜的介质,但每毫克砷去除的总成本最高。AA对pH敏感,最佳操作范围为6-7.0。它也是吸附剂中选择性最低的。在存在竞争离子(例如氯离子,氟离子,硫酸根和磷酸根)的情况下,AA的去除性能显着降低。AA对砷酸盐也有选择性,对亚砷酸盐无效。POU AA滤芯在市场上非常受欢迎,用于减少一般氟化物和砷大多数活性氧化铝 介质将通过TCLP进行废物处理

氧化铁和氢氧化铁(GFO,GFH)

粒状氧化铁和氢氧化物介质可能是大规模操作的最便宜的GFO对活性氧化铝的 pH敏感性较低,但仍有其局限性。GFO的最佳工作范围是6-8.5,较低的范围产生最高的容量。GFO是第一种处理亚砷酸盐和砷酸盐的吸附剂,但在较高流速下,建议添加氧化剂以帮助去除亚砷酸盐。在较大的POE系统和POU筒式系统中,GFO 介质目前是最常用于关注砷去除的。最高质量的GFO 介质平均移除4毫克/立方英寸的介质对于大多数滤芯,建议的最大流量为0.5 gpm(1.8升/分钟)。GFO 媒体能够通过TCLP进行废物处理

网状氧化铈(5D)

5D氧化铈介质是最新的砷去除吸附剂它的价格与GFO 介质相当,容量为6-8毫克/立方英寸。对于2.5 x 10英寸(6.35 x 25.4厘米)的墨盒,5D墨盒的操作流量为1 gpm(3.7升/分钟),对于4.5 x 20英寸(11.43 x 50.8厘米),墨盒的操作流量为4 gpm墨盒。与GFO滤芯相比,这是流量和容量的显着增加然而,当前的 5D工业系统在工业系统中比GFO更不经济。5D 介质在加压滤筒应用中测试得非常,并且在重力流动方面表现优异应用程序,使它们非常适合较小的POU / POE系统。该介质是一种天然吸附剂,因此TCLP测试没有预见到的问题,尽管该过程目前正在进行中。

网状介质性能是化学动力学和碰撞理论的直接结果(见图1)。这是通过颗粒和网状结构的尺寸来实现的,这导致流入的气体或液体溶液的曲折路径质量作用定律指出化学反应的速度与反应物质的量成比例。在网状介质的情况下,它是容易获得的表面积的量。碰撞理论表明,碰撞产生的越多,化学反应的百分比越高。网状结构确保了流入物流将看到最大数量的碰撞,可能具有最有效的粒径正是由于网状结构,5D 介质可用于重力应用,并且在加压应用中产生很小磅/平方英寸的差分(PSID)(见图2)。它可以为发展中国家提供快速流动,占地面积小,易于操作的安全,无砷,饮用水的解决方案

结论

在采购媒体以处理砷问题时,需要考虑许多变量。过滤材料的选择对于有效处理砷问题至关重要。尽管有许多介质可用于去除和减少,但其中两种特别突出作为领先技术:用于较大工业饮用水的GFO 介质用于较小POU / POE应用的5D 介质继续研究新的新兴技术将大大有助于成功,高效和有利可图的砷去除计划。

(责任编辑:活性炭网)
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