复合除砷剂与其他除砷工艺的处理效率对比
对不同价态砷的处理效率
1.三价砷(As³⁺)
单一混凝沉淀法(如铁盐)对 As³⁺的去除率仅 50%-60%,需先投加氧化剂(如双氧水)将其转化为 As⁵⁺,总去除率提升至 70%-80%,但分步反应易因氧化不彻底导致效率波动。
复合除砷剂内置高效氧化剂(如高铁酸钾),可同步完成 As³⁺氧化与 As⁵⁺沉淀,对 As³⁺的去除率达 90% 以上,且氧化反应在 5-10 分钟内完成,避免分步操作的效率损失。
2.五价砷(As⁵⁺)
吸附法(如活性炭)对 As⁵⁺的吸附容量约 10-20mg/g,当废水砷浓度>1mg/L 时,吸附易饱和,去除率降至 60%-70%。
复合除砷剂通过 “沉淀 + 吸附” 协同作用,生成的砷酸铁沉淀溶度积(Ksp=5.7×10⁻²¹)远低于单一铁盐沉淀,对 As⁵⁺的去除率稳定在 95% 以上,即使高浓度(10-20mg/L)废水也能处理至 0.1mg/L 以下。
对低浓度与高浓度废水的处理效率
1.低浓度含砷废水(<0.5mg/L)
膜分离法(如纳滤)虽能将砷浓度降至 0.05mg/L 以下,但对进水浊度敏感,当浊度>1NTU 时,膜污染导致通量下降 30%-50%,实际处理效率骤降。
复合除砷剂通过吸附剂(如纳米铁氧体)的靶向捕获,可将低浓度废水砷含量稳定控制在 0.01-0.05mg/L,且不受浊度影响,处理效率波动<5%。
2.高浓度含砷废水(>5mg/L)
离子交换法对高浓度砷废水的处理周期短(1-2 天需再生),再生前去除率从初始 90% 降至 50%,平均效率仅 70%。
复合除砷剂通过调整投加量(高浓度废水投加量增至 1-2kg/m³),可将 10-20mg/L 的砷浓度降至 0.5mg/L 以下,去除率保持 85%-90%,且无需频繁再生,连续处理效率稳定。
抗干扰性与效率稳定性
1.共存离子干扰
单一铝盐沉淀法在高盐(>1000mg/L)环境中,砷去除率下降 40%-50%(因 SO₄²⁻与 Al³⁺竞争配位)。
复合除砷剂中的螯合成分对砷离子具有优先选择性,即使在高盐、磷酸盐环境中,去除率仅下降 5%-10%,适合化工、冶炼等复杂水质。
2.水质波动适应性
生物处理法依赖功能菌代谢,当废水 pH 波动 ±1 或温度变化>5℃时,微生物活性下降,砷去除率波动达 30%-40%。
复合除砷剂在 pH 4-10、温度 5-40℃范围内,去除率波动<8%,尤其适合农药、电子等行业水质不稳定的场景。
处理速度与达标稳定性
1.处理速度
吸附法达到吸附平衡需 1-2 小时,膜分离法因通量限制,单套设备日处理量<500m³;复合除砷剂反应时间仅 30-60 分钟(含沉淀),单套系统日处理量可达 1000-5000m³,适合大流量废水应急处理。
2.长期达标率
电絮凝法运行 3 个月后,因电极板钝化,砷去除率从 90% 降至 60%,需频繁酸洗维护;复合除砷剂无耗材损耗,连续运行 1 年,去除率仍保持 85% 以上,达标率>99%。
总结:复合除砷剂的效率优势
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综合去除率:对总砷的平均去除率达 85%-95%,比单一工艺(70%-80%)高 15%-25%;
适用浓度范围:可覆盖 0.01-50mg/L 的砷浓度,比吸附法、离子交换法宽 5-10 倍;
稳定性:效率波动<10%,远低于生物法(30%-40%)和膜分离法(20%-30%)。
其核心在于通过 “氧化 - 沉淀 - 吸附 - 螯合” 多机制协同,突破单一工艺的功能局限,在复杂场景中实现高效稳定的除砷效果。