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地下水资源的进一步开放利用及地下水中As(Ⅲ)的广泛存在,迫切要求地下水除As(Ⅲ)技术具有稳定性和高效性。本研究以此为主要目的,对以石英砂、锰砂为载体制备的四种改性滤料进行比较分析。通过除As(Ⅲ)性能、稳定性及吸附动力学等方面的比较,选出最适用于地下水环境中除As(Ⅲ)的改性滤料,并通过小试和动态实验,研究其在地下水中除As(Ⅲ)的各种影响因素和最佳工况。通过研究,得出以下主要结论:(1)通过化学方法制备了四种改性滤料,负铁石英砂和两种不同方法制得的负铁锰砂都具有良好的除As(Ⅲ)能力,As(Ⅲ)去除率都在70%以上;其中负铁石英砂和由反复加热制备得到的负铁锰砂Ⅰ,这两种改性滤料具有很好的稳定性,在水溶液中pH为中性的情况下,铁溶出率分别为:2.7%和3.3%。而由碱性沉积法制备得到的负铁锰砂Ⅱ在实验中不具备很好的稳定性,在中性情况下滤料表层铁的溶出滤就达到了12.9%;负铁石英砂和负铁锰砂Ⅰ两种改性滤料都能通过0.1mol/L的NaOH进行再生,其中负铁锰砂的再生率及多次再生效果要好于负铁石英砂。在多次再生后,负铁锰砂和负铁石英砂对As(Ⅲ)的去除率分别在63%和43%左右。结合地下含As(Ⅲ)水的水质特点,本文选择了由反复加热法制备得到的负铁锰砂Ⅰ作为地下水除As(Ⅲ)的改性滤料进行研究。(2)负铁锰砂改性滤料对As(Ⅲ)的吸附可用Langmuir吸附等温式和Freundlich等温式来描述,吸附平衡时间为12h,饱和吸附容量约为0.028mg/g。吸附动力学符合Lagergren二级吸附动力学模型。(3)小试实验结果显示,在100ml初始As(Ⅲ)浓度为0.5mg/L的含As(Ⅲ)溶液中,负铁锰砂改性滤料的最佳投加量为2.5g; pH在4.0~8.5的范围内,负铁锰砂改性滤料对As(Ⅲ)的去除率在40%以上;pH在7.0~8.5的范围内,负铁锰砂改性滤料对As(Ⅲ)的去除效果最好,能达到68%左右。该种改性滤料适用于水溶液pH在中性和弱碱性的情况下对As(Ⅲ)的去除。通过对于地下水中部分共存离子的影响研究可以得出,磷酸盐和硫酸盐的存在,会对负铁锰砂改性滤料吸附去除As(Ⅲ)有抑制作用,并且磷酸盐的浓度越高其抑制效果就越明显。其它共存离子如NO3-、Cl-和Mn2+的存在基本不影响负铁锰砂改性滤料吸附除As(Ⅲ)的效果。(4)动态柱实验表明,当进水As(Ⅲ)浓度为0.1mg/L时,滤柱在连续运行13h后,出水的As(Ⅲ)浓度都能保持在标准线(10ug/L)以下,当随着进水As(Ⅲ)浓度的升高,滤柱出水在标准线以下的运行时间将缩短;在动态柱实验中进水滤速越高,滤柱除As(Ⅲ)效果就越差,所以应保证滤料与含As(Ⅲ)水有一定的接触反应时间,进水滤速在3.1m/h的情况下滤柱除As(Ⅲ)效果较好,也能保证一定的处理水量;滤柱在出水超标以后必须进行反冲洗,在动态柱实验条件下,0.1mol/L的NaOH溶液在滤柱中自下而上连续进水30min,滤柱中的负铁锰砂改性滤料能够很好的再生。