摘要

以农村地区的As污染地下水为处理对象,研发了同步去除水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的铁基颗粒吸附剂(FMGA)填装于吸附固定床;设计并建立了以吸附固定床为核心单元的中试除As装置,对As污染地下水的处理效果进行研究。结果表明:在33 d的连续运行过程中,除As装置出水As浓度始终低于GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》的限值(As浓度<10 μg/L),吸附固定床首次运行的穿透时间达到786 h;使用0.2 mol/L的NaOH溶液对吸附剂进行原位再生后,吸附固定床再次运行的穿透时间仍可达到750 h,其除As性能的恢复率接近91%;除As系统出水的浊度接近于0,Fe、Mn离子浓度均低于GB 5749—2022的控制限值(Fe<0.3 mg/L,Mn<0.1 mg/L),FMGA可高效再生回用且无二次污染。吸附动力学表明,FMGA吸附As过程符合准二级动力学模型,As可能通过化学吸附去除;吸附等温线表明,FMGA对As的理论最大吸附容量为74.94 mg/g(pH=7.0)。通过表征研究可知,FMGA最大荷载为89.39 N,具有出色的机械强度。