供水领域应对金属、非金属污染物的化学沉淀技术

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最近，清华大学环境系的张晓建教授在一次学术会议上介绍了我国化学沉淀法处理金属和非金属污染物的研究情况:化学沉淀法去除金属和非金属污染物；确定了化学沉淀法去除主要金属和非金属污染物的工艺，包括适宜的ph值、混凝剂种类和投加量。大约30个物种可以被有效去除。
该地区的典型案例包括2005年12月广东省北江镉污染事件和2008年1月贵州省刘度河砷污染事件。

广东省北江镉污染事故应急处理经验:水厂化学沉淀结合混凝沉淀净水工艺是处理多种金属离子和非金属离子污染物的有效应急处理技术。

应急除镉净水技术原理:镉离子在碱性条件下溶解度大大降低(形成碳酸镉、氢氧化镉等沉积物)

弱碱性除镉净水工艺；

1.在弱碱性条件下清洁水并去除镉，并控制ph = 9.0

混凝前加入碱调节水源水至弱碱性，要求絮凝反应的ph值严格控制在9.0左右。混凝、沉淀、过滤等净水处理应在弱碱性条件下进行，水中的镉应通过明矾絮体吸附去除。

2.通过添加酸来调节过滤水的ph值

将ph值调回到7.5-7.8(饮用水标准的ph值范围为6.5-8.5)，以满足饮用水的水质要求。

增加成本:加碱加酸总成本为0.04元/m3。

张晓建说，在不同的ph条件下，混凝对镉去除的影响是非常不同的，ph值是化学沉淀去除重金属离子的关键因素。将水的ph值调至弱碱性后，去除率大大提高。水中的镉离子在弱碱性条件下生成碳酸镉(一些碳酸氢盐转化为碳酸盐)和氢氧化镉沉淀，然后通过混凝沉淀将其去除。

含砷地表水的处理工艺；

采用预氯化-铁盐混凝强化常规处理工艺。

三价砷通过预氯化被氧化成五价砷，而五价砷不能通过混凝沉淀去除。铁盐混凝剂用于去除五价砷，铝盐除砷效果不佳。

铁盐混凝法去除五价砷的机理包括:(1)含氢氧化铁的矾花可以络合吸附砷酸盐；(2)铁盐混凝剂中的铁离子可与砷酸盐形成不溶性砷酸铁沉淀(feaso4，溶度积常数ksp=5.7 10-21)。

紧急除砷和水净化工艺:

在贵州省都柳江砷污染事故应急处理中，水厂一系列净水设施改为应急除砷工艺，而另一系列仍采用姚仁山应急水源，采用原有常规处理工艺，保证水厂设备应急改造期间的供水。

与三都县水厂原有净水工艺相比，改进后的除砷净水工艺只增加了预氯化，将铝盐混凝剂改为铁盐混凝剂。

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