地下水除砷，农村饮用水去除低含量砷，矿井水除砷树脂

水污染现在已经被越来越多的人所关注，特别是“砷”污染，“目前全世界约有两亿人的饮用水砷含量超标，在中国可能有近2000万人饮用含砷地下水。”

砷是什么？砷（As）是一个广泛存在并且具有准金属特性的元素，呈灰色斜方六面体结晶，有金属光泽，既不溶解于水又不溶解于酸，为非人体必需元素。砷的毒性与它的化学性质和价态有关。单质砷因不溶于水，摄入有机体后几乎不被吸收而完全排出，一般无害；有机砷（除砷化氢的衍生物外），一般毒性较弱；三价砷离子对细胞毒性最强，尤以三氧化二砷(俗称信石，砒霜等)的毒性最为剧烈，三价砷进入人体内，可与蛋白质的巯基结合形成特定的结合物，阻碍细胞的呼吸而显毒性作用，而且三价砷对线粒体呼吸作用也有明显的作用；五价砷离子毒性不强，当吸入五价砷离子时，产生中毒症状较慢，要在体内被还原转化为三价砷离子后，才发挥其毒性作用。砷也是致癌、致突变因子，对动物还有致畸作用。长期饮用高砷水，会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病，黑脚病，神经病，血管损伤，以及增加心脏病发病。天然水中的砷来源于农业和林业使用砷化合物药剂，还来源于冶金、化工、化学制药、制革、纺织、木材加工、玻璃、油漆颜料和陶瓷等工业废水对天然水体的污染。我国的内蒙古、新疆、台湾等地饮水中含砷量高达0.2-2.0mgAs/l，严重超过我国现行饮水卫生标准＜0.05mgAs/l，导致地方性砷中毒，饮用水除砷是防治地方性砷中毒的关键措施，所以，安全、有效、经济的饮水除砷方法的研究显得尤为重要。

当水源受到砷污染，水中的砷化物含量增高，就有可能导致砷中毒。所以，如果长期饮用受砷污染的水，人体就不可避免地会遭受到诸多不可逆的伤害，给身体健康埋下极大隐患。

中国地下水砷污染概率模型图

在国内，河南大沙河砷污染、云南阳宗海砷污染等重大水体砷污染事件拉响了饮水安全警报，唤起了人们对饮水安全的关注！其实不止水体砷污染，各类水污染事件也频频见诸于报端，无不在警示着我们水质安全隐患时刻存在！

水以净为源。水污染治理始终是一个长期艰巨的任务。而如何防止水污染带来的健康隐患？ 因此，我们要想拥有健康安全“无砷”水，保障家人饮水安全，从源头去控制水质，是目前来说最经济最理想的解决方案。

目前，水除砷措施主要可概括为混凝法、吸附法、离子交换法等。

1 混凝法

混凝法是目前在工业生产和处理生活饮用水中运用得最广泛的除砷方法，并且可以很好的使工业污水达到排放标准，使生活饮用水达到饮用标准。最常见的混凝剂是铁盐，如三氯化铁、硫酸亚铁、氯化铁；铝盐，如硫酸铝、碱氯化铝、聚铝；还有硅酸盐、碳酸钙、煤渣等做混凝剂。研究表明，铁盐的除砷效果好于铝盐,而且对As（Ⅴ）的去除效果明显好于As（Ⅲ），所以在除砷过程中常对所处理的水进行先氧化，把三价As(Ⅲ)氧化为五价As(Ⅴ)，再进行混凝，为了提高氧化效果，有时还会加入催化剂促进氧化。能和砷酸根发生吸附共沉淀，使砷的去除率明显提高。混凝法方法需要大量的混凝剂，产生大量的含砷废渣无法利用，且处理困难，长期堆积则容易造成二次污染，因此该方法的应用受到一定的限制。

2 吸附法

吸附法是一种简单易行的水处理技术，一般适合于处理量大、浓度较低的水处理体系。该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂，通过物理吸附作用、化学吸附作用或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上，从而达到除砷的目的。主要的除砷吸附剂有活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等。 在条件一致的情况下，小颗粒活性氧化铝除三价砷效率可达80％，除五价砷效率达86％ ；而骨炭只有25％ 和50％ ，活性炭为25％和44％ ，沸石为10％和30％。表明活性氧化铝除砷效率明显优于其他净水剂。这种以粉末活性碳和不同产地骨炭作骨架、改性后加工而成的强化净水剂，除砷容量及除砷效率均比原材料高50倍，比市售除砷材料高10倍，除砷性能专一，只去除水中的砷，不改变水中其他元素的组成和含量，对原水pH也无严格要求，可以使用简单方法再生。用吸附法除砷效果易受有机物、pH值、水中砷的存在形态及浓度、其它阴阳离子成分及浓度的影响，且吸附剂材料价格较贵，可采用适当的预处理措施，如采用多级过滤后再使用吸附剂。

3 离子交换法

离子交换法是一种有效的脱砷方法，其运用于除砷也越来越广泛。科海思采用美国进口的食品级特种离子交换树脂去除砷化物，其对砷具有较高的吸附容量和吸附速率。在饮用水、地下水除砷方面有巨大的优势，主要表现为以下几点：

⑴选择吸附性：树脂官能团的特殊结构针对砷酸盐和亚砷酸盐具有选择吸附性；

⑵稳定高效：出水可降低至0.001mg/L以下，工作运行时间内未检出砷超标；

⑶经济可靠：树脂吸附饱和再生之后交换容量稳定，可重复使用，设备运行能耗低；

⑷运行操作、维护简便：自动化程度高，可选择自动/手动控制通水及再生过程；

⑸设备规格众多：根据水量设计不同规格设备，轻松应对不同水量；

⑹节省空间：设备占地面积小。

此产品本身具有活性，不需要经过预处理就可以使用，再生剂为氯化钠溶液，所以在使用和再生的过程中不会引入有毒有害物质，优势更加明显。使用tulsion树脂除砷在健康环保以及节约生产成本上面的巨大的现实意义。

以下是某矿井水处理厂改造后总处理能力3200 m3/d，其中井下复用1000m³/d，达标排放2200 m³/d；处理工艺为机械过滤 活性炭过滤 除砷树脂离子交换 消毒。处理后排放水质指标达到《地表水环境质量标准》中表Ⅲ类水质标准。原水砷含量0.6mg/L，三类水指标要求小于0.05mg/L;水量1000吨 /天，项目已于2017年年底运行，现在一直稳定达标。

某煤矿深井水除砷树脂现场图片