含砷废水处理研究进展_含砷废水
摘要含砷废水传统处理方法如物理法和化学法不足处费用高二次污染工程化程。
微生物法含砷废水处理方面研究取得了显著进展研究成已投入工程应用。
随着冶金和化工等行业发展以及贫矿开发砷伴随主要元素被开发出进入废水砷数量相当[]。
据995年国环境状况公报报道95年砷排放量达到08吨比9年增长%996年国环境状况公报报道96年砷排放量达到3吨比95年增长%。
含砷废水砷存形态受影响很性条件下可溶砷数量达到随着升高或降低其溶数量都将降低。
50溶液砷主要以无机砷形态存当65有机砷其主要存形态[3]。
但由含砷废水并不单其成分也是复杂多变。
如能回收利用则不仅可了砷对环境污染问题而且济效益显著节约。
目前比较系统处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴、具发展前途微生物法。
通对含砷废水传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述出其存问题详细考察微生物法处理含砷废水研究进展旨进步发展活性污泥法处理含砷废水处理技术提供重要参考依据。
化学法处理含砷废水处理含砷废水目前国外主要有和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等适用高浓含砷废水生成污泥易造成二次污染。
化学法方面研究已比较成熟很多人曾这方面做了深入研究。
和沉淀法作工程上应用较广种方法很多人这方面作了深入研究机理主要是往废水添加碱（般是氢氧化钙）提高其这可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。
这种方法能除部分砷和氟且方法简单但泥渣沉淀缓慢难以将废水净化到合排放标准[]。
它是借助加入（或废水原有）3+、+、l3+和g+等离子并用碱（般是氢氧化钙）调到适当使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水砷反应生成难溶盐沉淀而将其除。
其具体方法有石灰铝盐法、石灰高铁法、石灰亚铁法等[]。
铁氧体法国外70年代起已有较多报道工艺程是含砷废水加入定数量硫酸亚铁然加碱调至8590反应温6070℃鼓风氧化030分钟可生成咖啡色磁性铁氧体渣[5]。
kzr等研究指出[6]热含砷废水加铁盐（或()3）,定下恒温加热。
特别是利用磁铁矿3+盐处理废水()、(V)温90℃不仅效很而且所要3+浓也降到005gL。
赵宗升曾[7]从化学热力学和铁砷沉淀物红外光谱两方面探讨了氧化铁砷体系沉淀除砷机理发现低值条件下废水砷酸根离子与铁离子形成溶积很并与量铁离子形成羟基氧化铁生成吸附沉淀物使砷得到除。
马伟等报道[8]采用硫化法与磁场协处理含砷废水提高了硫化渣絮凝沉降速和滤速并提高了硫化剂利用率。
研究发现磁场处理溶液电导率增加电势降低磁化处理使水结构发生了变化改变了水渗透效。
国外曾[9]有人提出高厌氧条件下硫化物沉淀剂作用下生成难溶、稳定硫化砷从而除砷。
化学沉淀法作含砷废水种主要处理方法工程化比较普遍但并不是采用单处理方式而是几种处理方式综合处理如钙盐与铁盐相结合铁盐与铝盐相结合等等。
这种综合处理能提高砷除率。
但由化学法普遍要加入量化学药剂并成沉淀物形式沉淀出。
这就定了化学法处理会存量二次污染如量废渣产生而这些废渣处理目前尚无较处理处置方法所以对其工程上应用和以可持续发展都存巨面作用。
物化法处理含砷废水物化法般都是采用离子交换、吸附、萃取、反渗透等方法除废液砷。
物化法都是些近年发展起较新方法实用尚不多见但是有众多学者这方面做了深入研究并取得了显著成。
陈红等曾[0]利用对含()废水进行了吸附实验结表明对()有着较强吸附能力其饱和吸附量06gg（δ）和79gg(ε)阴离子存使吸附量有所下降些阳离子（如G3+、3+）可增加其吸附量吸附吸可重复使用。
胡天觉等报道[]合成制备了种对()离子高效选择性吸附螯合离子交换树脂用该离子交换柱脱砷含()5gL溶液脱砷率高9999%脱砷溶液砷含量完全达标而且离子交换柱用lL氢氧化钠（含5%硫氢化钠）作洗脱液洗涤可完全回收()并使树脂再生循环利用。
刘瑞霞等[]也曾制备了种新型离子交换纤维该离子交换纤维对砷酸根离子具有较高吸附容量和较快吸附速。
实验表明该纤维具有较动态吸附特性30L05lL氢氧化钠溶液可定量将960gg吸附量砷从纤维上洗脱。
另外还有不少人作了用钢渣、选矿尾渣、高炉冶炼矿渣等废渣处理含砷废水研究取得了不错成。
但由物化法只能处理浓较低处理量不组成单纯且有较高回收价值废水而工业废水成分较复杂所以物化法工程化程较低。
3微生物法处理含砷废水与传统物理化学方法相比用微生物法处理含砷废水具有济、高效且无害化等优已成公认具发展前途方法。
3活性污泥国外诸多研究表明活性污泥（胞外多聚物）能量吸附溶液金属离子尤其是重金属离子他们与络合更稳定。
Br和Lr（979）指出性糖和阴离子多糖有着吸附不金属离子结合位不价态或不电荷金属离子可以不位与结合如性糖羟基、阴离子多聚物羟基都可能是金属结合位[3]。
K、Lr、k和r等认活性污泥对重金属离子吸附有两种机制即表面吸附和胞吸收；表面吸附是指活性污泥微生物胞外多聚物（甲壳素、壳聚糖等）含有配位基团———3和—等他们与金属离子进行沉淀、络合、离子交换和吸附其特是快速、可逆和不要外加能量与代谢无关；胞外吸收通金属离子和胞透膜酶、水酶相结合而实现速较慢要能量而且与代谢有关[]。
外Rlk指出氧生物能量富集各种重金属离子这些离子积累细胞外多聚物并厌氧条件下释放回液相[5]。
活性污泥法处理含砷废水实验存许多影响因素主要影响因素如下（）砷浓及价态不价态砷对活性污泥毒性不。
实验表明()对脱氢酶毒性比(V)平53倍。
()对蛋白酶活性毒性约(V)75倍。
还有()对活性污泥脲酶活性毒害作用是(V)35倍[6]。
实验还表明活性污泥对低浓砷除率高对高浓砷除率这是由污泥吸附能力有限所造成。
外重金属离子浓5g·L活性污泥法对污水有机物处理效不受重金属影响当重金属离子浓30g·L活性污泥法污水有机物处理效则受到影响[9]。
（）有机荷有机荷对活性污泥除五价砷也有较影响有机荷高除率也高。
主要有两方面原因是污水有机物身可和五价砷相结合降低了污水砷浓；二是有机物浓高有利微生物生长繁殖这进步提高活性污泥对五价砷除率[7]。
外有机荷高还可以防止污泥膨胀。
因高有机荷环境絮状菌比多数丝状菌有更强吸附和存贮营养物能力能够充分利用高浓底物迅速增殖具有较高比生长速率抑制了丝状菌生长。
低荷下混合液底物浓长都低由缺少足够营养底物絮状菌生长受到抑制而丝状菌具有较比表面积当环境不利微生物生长丝状菌会从菌胶团伸展出以增加其摄取营养物质表面积。
方面伸出絮体外丝状菌更易吸收底物和营养其生长速率高絮状菌从而成活性污泥优势菌种；另方面丝状菌越多其菌丝越长活性污泥越不易沉降V越高导致了污泥膨胀[8]。
（3）对金属除影响很因不仅影响金属沉降状态而且影响吸附电荷。
但是高或低对微生物生长繁殖不利具体表现以下几方面①低（5）,会引起微生物体表面由带电变带正电进而影响微生物对营养物吸收。
②高或低还可影响培养基有机化合物离子化作用从而接影响微生物。
③酶只有适宜才能发挥其活性极端使酶活性降低进而影响微生物细胞生物化学程甚至直接破坏微生物细胞。
④高或低降低微生物对高温抵抗能力[9]。
（）生物固体停留（Q）Q对阳离子金属除有较影响因活性污泥表面常被难溶性或微溶性多聚物所包围（如多糖）这些多聚物表面电荷可使金属迅速地得以除。
已证实细菌多聚物产生和细菌生长相有关稳定相和呼吸阶段多聚物产量而Q增污泥细菌处稳定相和呼吸阶段有利对金属除[7]。
活性污泥法处理含砷废水不论处理费用还是二次污染或者工程化方面都比传统处理方法具有相当突出优势。
虽然理论研究方面还不是十分完善但是处理机制和影响因素方面都已达成定共识。
如处理工艺上再进行定改进如往污泥投加优势菌种可以改善污水处理效；外还可以引进生活污水进行混合处理并进行曝气这样不仅降低了砷浓以及砷对污泥毒害作用还了活性污泥营养问题活性污泥法处理含砷废水工程化应用开辟了片新天地。
3菌藻共生体国外研究表明生物迁移化作种新微生物法处理重金属废水与传统方法相比具有更高效费用更低等优。
用球藻生物迁移化处理重金属废水工艺有些已投入工程运作[0]。
菌藻共生体藻类和细菌表面存许多功能键[3]如羟基、氨基、羧基、硫基等。
这些功能键可与水砷共价结合砷先与藻类和细菌表面上亲和力强键结合然与较弱键结合吸附细胞表面砷再慢慢渗入细胞原生质。
因而藻类和细胞吸附砷可能快吸附程和较慢吸附两程吸附作用才趋平衡。
研究发现培养分离所得菌藻共生体以球藻主菌藻共生体积累砷达77gkg干重。
引入菌藻共生体并培养6其对无营养含()(V)废水除砷率达80%以上并趋平衡含营养()、(V)废水菌藻共生体对(V)除率()对(V)除率超70%但对()除率也50%以上除砷程出现砷吸现象。
无营养条件下对()、(V)混合废水除砷率超80%[5]。
菌藻共生体是种易培养获得材。
其对废水砷具有较强除力并能除废水营养物因其含砷废水处理运用有着广阔前景。
33投菌活性污泥法投菌活性污泥法[6](lBgrLqLvrrg)是将具有强活力细菌投入到曝气池里使曝气池混合液各种细菌处佳活性状态这样．不仅投入了吸气池所缺少细菌流入污水水质不变条件下微生物氧化作用显著而且当污水水质改变环境变异情况下微生物仍能适应保持活性其氧化代谢程依然充分投入菌液使曝气池耐冲击荷提高污水处理厂处理效改善了出水水质。
投菌活性污泥法(LL)是出种新概念它是根据环境里适宜细菌能然繁殖样污水处理厂曝气池混合液细菌也会然繁殖到定数目然界无处不可到细茵然而环境里并非可以到切细菌这原则作理论指导从然界土壤筛选出污水厂有用细菌制成液态或固态产品。
液态菌液微生物成活率高；固态菌使用前先用水溶成液态细菌成活率较液态菌液低使用按定比例将液态菌液投入曝气池或投到用处投菌活性污泥法(LL)国外已收到良应用效。
因我们可望通向活性污泥投加对砷具有高耐受力对砷具有特殊处理效混合菌种达到对砷高效处理净化工业含砷废水。
前景展望随着冶金、化工等产业日益发展以及含砷制品市场日益拓含砷废水排放和污染问题必将影响到人们生活水平提高影响到人类生存环境改善所以含砷废水污染问题已迫睫。
然而传统处理方法都存定问题。
如化学法虽然工程上有了定应用处理效也较明显但由化学药剂添加导致了产生量废渣而这些废渣目前尚无较处置办法。
微生物法作种有前途处理方法不仅具有高效、无二次污染而且处理费用低等优。
其活性污泥法处理含砷废水理论国外处热研究探又由活性污泥具有广泛容易培养处理二次污染等系列优使其工程上应用成可能成含砷废水主要处理方法。
外若对单纯活性污泥法进行工艺上改进如引进优势菌种或掺入生活污水进行混合处理等工艺上改进都可能活性污泥法应用创造更广阔前景。