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饮用水中砷的污染问题在世界范围内多个国家普遍存在。砷作为一种剧毒元素,在地表水(氧化环境)中主要以As(V)的形式存在,地下水(还原环境)中主要以As(III)的形式存在。As(III)的电离常数较高,在水中主要以分子的形式H3AsO3存在,因而对沉积物和金属氧化物等的亲和力差,与在水中主要以离子形式存在的As(V)相比难以去除的多,且As(III)毒性极高,是As(V)毒性的25~60倍。目前,如何简单高效的去除As(III)仍是一个难题。近年来,研究发现钛化合物及复合物对砷有很强的吸附能力,特别是对As(III)去除效果优越。本研究针对钛化合物此特性,分别从吸附和混凝方面进行较为系统的研究,具体如下。1.采用共沉淀法制备了钛/钙氢氧化物新型吸附剂并对其吸附除砷的性能进行初步研究。考察了不同制备方法、钛钙比例、pH值、钙离子、磷酸根离子对As(III)和As(V)去除率的影响,研究了材料对As(III)和As(V)的吸附热力学特性,并对其吸附机理进行了探讨。结果表明,材料对As(III)具有优异的选择性,材料投加量为0.2g/L,砷浓度1mg/L,温度30℃,吸附时间3h,对As(III)的去除率达到95.5%,对As(V)的去除率为73.3%;酸性条件和钙离子可显著提高As(V)去除率,而对材料吸附去除As(III)的影响不大;磷酸根由于竞争吸附而导致材料吸附除砷效率下降,且对As(V)的抑制作用更强烈;30℃时,As(III)与As(V)的Langmuir饱和吸附容量分别为30.2mg/g和16.6mg/g。2.以传统混凝剂Fe Cl3为参照,考察了投加量、pH值、pH调节剂Ca(OH)2、混合混凝剂、氧化剂KMnO4、水力条件和共存离子对钛盐混凝除As(III)的影响与机制。结果表明,Ti(III)除砷效果均远优于Fe(III)和Ti(IV),除As(III)率高且对混凝条件的改变表现更稳定。相较于FeCl3,钛盐更快速产生絮体,絮体颗粒更大,密实度高,更易沉淀,沉后水色度显著优于Fe Cl3。KMnO4预氧化对TiCl3和TiCl4除As(III)有显著促进作用。0.9mg/L的KMnO4以300r/min的转速预氧化2min后加入混凝剂,对As(III)的去除率均提升至近100%。共存阴离子SiO32-和H2PO4-对除As(III)率抑制作用明显,共存阳离子Ca2+对As(III)去除效果影响不大。钛/钙氢氧化物的制备方法简单、材料易得,具有较好的吸附除砷性能,且对As(III)的吸附能力明显优于As(V),且吸附等温式的研究显示,材料对As(III)的吸附以物理吸附为主,因此受溶液pH和共存离子的影响较小。而关于钛盐混凝除砷,目前的报道并不多见,本文进行了较综合的研究,表明Ti(III)除砷效果均远优于Fe(III)和Ti(IV),且KMnO4预氧化对TiCl3和TiCl4除As(III)有显著促进作用。