饮用水除砷是解决全球性砷污染问题的关键，尤其在我国内蒙古、新疆、台湾等高砷地区尤为重要。以下是主流除砷技术的分类、原理及应用分析：

　　一、混凝法

　　原理：

　　通过加入铁盐(如三氯化铁、聚合硫酸铁)或铝盐(如聚合氯化铝)等混凝剂，与水中砷酸根(AsO₄³⁻)或亚砷酸根(AsO₃³⁻)发生化学反应，形成沉淀或共沉淀。铁盐效果通常优于铝盐，且对五价砷(AsⅤ)的去除效率更高。

　　需预氧化处理：将三价砷(AsⅢ)氧化为五价砷(AsⅤ)可显著提升去除率，常用氧化剂如臭氧、氯气或过氧化氢，并可能添加催化剂(如Fe²⁺)加速反应。

　　机制：

　　沉淀作用：金属离子与砷酸根直接生成难溶盐(如FeAsO₄)。

　　共沉淀与吸附：砷被包裹或吸附于混凝剂水解产生的胶体中(如氢氧化铁胶体)，后者比表面积大，吸附能力强。

　　优缺点：

　　优势：适用于大型水厂，可同步除浊、除砷，成本较低。

　　局限：产生大量含砷废渣，处理不当易造成二次污染;pH较高时沉淀效果受限。

　　二、吸附法

　　常见吸附剂：

　　活性氧化铝：对五价砷吸附效率达86%，三价砷为80%，优于活性炭、骨炭等。

　　改性沸石：如微波磷改性斜发沸石，通过阴离子交换机理提升除砷能力。

　　新生态MnO₂：对三价砷有快速氧化吸附作用，去除率接近100%。

　　纳米材料：如纳米二氧化钛、稀土氧化物等，具高吸附容量。

　　优缺点：

　　优势：适用于低浓度砷处理，设备简单，可再生利用。

　　局限：易受pH、有机物及竞争离子(如SO₄²⁻、PO₄³⁻)干扰，需预处理优化水质。

　　三、离子交换法

　　原理：

　　利用砷酸根(AsO₄³⁻)与离子交换树脂的选择性交换反应。例如食品级树脂Tulsimer® A-62MP，可精准去除砷至0.02mg/L以下，符合WHO标准。

　　技术亮点：

　　多功能树脂：如Tulsion® ARSENIL，载有氢氧化铁和二氧化锰，可同时实现砷的氧化与吸附，无需预氧化。

　　抗干扰能力：适用于波动pH和高TDS水质，抵抗有机物污染。

　　优缺点：

　　优势：处理精度高、无二次污染，适合小型供水或家庭用水。

　　局限：树脂成本较高，需定期再生维护。

　　四、其他技术

　　生物法：

　　利用微生物(如砷氧化菌、甲基化菌)改变砷形态，但技术尚处实验室阶段。

　　膜分离法：

　　反渗透可高效截留砷，但运行成本高，易堵塞，适用于高附加值场景。

　　五、技术选择建议

　　大型水厂：优先混凝法(如聚合硫酸铁)结合砂滤，经济高效。

　　家庭或小型供水：推荐离子交换树脂(如A-62MP)，精度高且操作简便。

　　复杂水质：可组合工艺，如混凝+吸附或预氧化+离子交换，提升稳定性。

　　综上所述，实际应用中需综合考虑砷形态、水质条件、成本及维护难度，选择最优方案或组合技术。

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