研究与评论:生态学与环雷竞技苹果下载境科学杂志
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ISSN: 2347 - 7830
+ 44-7723-59-83581部门动物学， SMD学院MN贾拉尔普尔，戈帕尔甘吉，比哈尔邦，印度
2部门动物学，斋普拉卡什大学，印度比哈尔邦查普拉
3.植物学系，SMD学院MN Jalalpur, Gopalganj，比哈尔邦，印度
收到日期:5月5日接受日期:2013年7月15日
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本研究考察了天然铁沉淀法去除水中砷的潜力。本研究考察了人工混合和长时间沉降对砷去除的敏感性。沉降24 h后，废水中砷的提取率约为88%。砷与铁的混合浓度(1.2 mg/l)在容器中摇动，沉降3天，可以将砷浓度从0.10 mg/l降低到标准的0.05 mg/l。当Fe/As质量比为ï³10时，吸附可能是有效的捕集机制。
砷铁配合物，地下水，吸附，共沉淀，零成本。
地下水砷污染一直是洪泛区影响人类健康的主要问题。在印度，地下水在满足家庭、工业和农业部门的需求方面发挥着关键作用。农村饮用水供应主要依赖地下水。在有报道称许多人患有皮肤病之后，地下水中检测出砷。从水中去除砷的技术已经存在。然而，印度普遍存在的社会经济条件不允许实施高成本的补救措施。这项任务是开发技术，可以在家庭层面上实施，而且几乎是零成本。
砷以砷酸盐和亚砷酸盐的形式存在于水中，这取决于天然水中的pH值和氧化还原电位[3.］．热力学稳定形式为含氧地表水中的As (V)和还原地下水中的As (III)。然而，由于缓慢的氧化和还原动力学，两种形式都可以在两种环境中同时发生[2］．从以前的研究中已经知道[1，2发现混凝沉淀法是一种非常有效和常用的除砷技术。在该技术中，加入混凝剂可促进可溶性砷通过共沉淀和吸附转化为不溶性产物。砷在Fe(OH)上的吸附3.和FeCl3.已被证明是一种有效的除砷方法[5］．在铁沉淀和铁去除的背景下，沉降是一个众所周知的机制。有人认为，在脱除砷依赖于铁沉淀的情况下，凝结时间必然对脱除过程产生重大影响。沈[8结果表明，沉降24 h后，沉淀对砷的去除率仅为8.7%。因此，在欠发达国家，利用铁吸附沉降法去除砷是一种低成本的技术，而泛滥平原是地表和地下水砷污染的最大风险点。
实验室蒸馏水用于标准水和样品水的制备。实验使用的化学品为通用级(GPR)，使用时未进行任何净化。三氧化二砷(1mg /ml)溶于0.5 m/l HCl和FeCl3.因为铁被夺走了。碱度维持在0.01 M/ l NaNo3.NaHCo3 0.1 gm/ l。PH值由加入0.1 M NaOH提供。所有玻璃器皿用10% HNO浸泡清洗3.用纯净水冲洗三次。参数值(砷、pH值和铁/砷比)选择在比哈尔邦范围内找到。试验在AS (III)初始浓度为0.2 mg/l, Fe添加量为4.0 mg/l, PH =7.5的条件下进行。混合是确保曝气、诱导絮凝以及确保化学品分散的一个阶段。介绍了机械搅拌和过滤两种方法，以供参考。但是，该研究的主要重点是开发沉淀作为实现固液分离的一种手段，砷-铁化合物。
机械搅拌1升样品水(0.01 M/l NaNO)3.含0.2 mg/1 As (III)， 4.0 mg/1 Fe (pH 7.5)。样品在一个容量为2升的锥形玻璃烧瓶中，以快速速率(410转/分钟)混合5分钟，以慢速(100转/分钟)混合25分钟，让其沉淀。在手动混合中，样品被大力摇晃15秒至5分钟，然后让其沉淀。沉降2小时后，从上表面20mm深度收集两组上清液，分别放入机械和人工混合的样品中。一组样品经0.45 μm滤纸过滤后测定残留AS (III)浓度，另一组样品在相同条件下未过滤。混合条件和过滤对AS (III)去除的影响随时间的不同而不同。我们观察到，去除效率不取决于混合制度，而去除率取决于混合类型和时间，对未经过滤的样品，增强絮凝。更大的去除率似乎与更大的颗粒大小有关。
沉降对AS (III)去除的影响，按人工搅拌程序进行，时间为24小时。间隔2、4、6、24小时收集上清液，不过滤，分析残留AS (III)浓度。我们观察到较短的静置时间相当敏感，而较长的凝固时间对混合的初始阶段不太敏感。
在2升容量的锥形烧瓶中，以1.0升样品水，在铁用量为4mg/l, AS (III)浓度为0.1 ~ 7.5 mg/l, PH为7.5的条件下，研究AS (III)和Fe (III)的相互作用。
图1:AS (III)初始浓度为0.2 mg/l, Fe初始浓度为4.0 mg/l, pH为7.5，不同混合时间下沉降对人工混合样品除砷的影响。
图2:在AS(III)初始浓度为0.1-7.5 mg/l, Fe为4.0 mg/l, pH为7.5范围内，人工混合1 min，沉降1天，KCl3对砷的去除密度。
手动摇瓶1分钟，然后转移到容量为1升的圆筒(高度为432毫米)中沉淀1天。从圆筒中深度采集上清液，测定砷残留量。AS (III)的去除率由AS (III)添加量与测量残留量之间的差值决定。
试验结果表明，随着铁去除对初始as (III)在1.6 ~ 2.8之间的敏感性降低，as /Fe在0.4 ~ 0.7和0.15的去除密度范围内。AS/Fe比值越高，去除率越高。在这种类型的试验中，去除取决于一系列机制(分子扩散影响铁和砷的相互作用，震动形成浮冰和沉淀固液分离)。图3及4对比Pierce和Moore的吸收数据，显示了除砷过程的组合[7]在类似的条件下进行研究。
图3:比较了在as (III)初始浓度为0.05-1.0 mg/l、接触时间为24 h时，PCl3 (pH 7.5)吸附共沉淀法和Fe(OH)3 (pH 7.0)吸附共沉淀法去除砷密度随残余砷浓度的变化规律。雷竞技网页版
图3显示AS (mg)/Fe (g) < 60区域的去除和吸收具有显著的相似性。采用共沉淀法可达到较高的去除率(约130 mg AS (III)/g Fe)。
图4:在初始as (III)浓度为2.5 ~ 10 mg/l，接触时间为24 h的条件下，比较了pH 7.5时FeCl3吸附共沉淀法和pH 7.0时Fe(OH)3吸附共沉淀法去除砷密度与残留砷浓度的关系。雷竞技网页版
图4显示了在较高的初始AS(III)浓度下的比较，并由于实验程序的差异而显示出非常不同的行为形式。皮尔斯的研究是用Fe(OH)进行的3.而本研究采用的是同时含有铁和砷的中和酸溶液。进一步保持pH值7.5，通过大量0.1 M NaOH溶液解决AS (III)≥2.5 mg/l。
在pH 7.5的条件下，AS (III)浓度在0.1 mg/l至0.5 mg/l之间，Fe/AS比(按重量计)在5至40之间进行了一系列试验。将样品手动混合1.0 min，然后转移到测量玻璃筒中沉淀4天。沉降后收集上清液，测定砷残留量。
Fe/AS比对AS (III)去除的影响如图5所示。从趋势上看，AS (III)的去除受Fe/AS比的影响较大，对AS (III)的初始浓度也很敏感。
数据显示在图4在实验设置后，计算在给定AS (III)浓度下，将砷水平降低到饮用标准(0.05 mg/l)所需的最低铁量。铁与AS去除率的关系可表示为:
Fe = 66 AS 1.79
其中Fe和AS的浓度单位为mg/l。
该方程用于确定在pH为7.5的给定砷浓度下，沉降3天后达到砷饮用标准(0.05 mg/l)所需的最低铁量。
本研究的中心发现表明，吸附与铁共沉淀后沉降可去除大量砷，但铁的量有限，沉降时间为>，3天。因此，由于完全不添加化学物质，这种方法是一种低成本的技术，与机械混合和通过0.45μm滤纸过滤相比，令人惊讶的混合和沉淀能够实现更高的去除率。在早期(< 6h)，手摇对分离过程的影响是由于微絮凝体的增强。但是，简单的大小增量并不能解决问题，因为Gregory [4]表明，絮凝体粒径越大，有效密度越低。本研究的聚落经验与沈[8用铁作为吸附剂。强调了共沉淀法在提高除砷效果方面的优势。
本研究与其他研究的去除机制比较，发现不同的制备工艺和沉降引起的并发症。去除密度没有达到AS (III)在测试范围(0.1 - 7.5 mg/l)的饱和点，这与Fergusan和Anderson所述的0.4 mol AS/ mol Fe时的最大吸附密度大致一致[3.］．皮尔斯与摩尔[7表明Fe(OH)对砷的吸附存在多点吸附作用。3.．图3的趋势表明，在初始浓度为0.4 mg/l时，吸附是去除砷的主要原因。我们的数据与时间相关的过程相关联，这方面也适用于Pierce和Moore [7]，采用吸附24 h后离心作为分离技术。Hering等(1996)认为吸附是混凝除砷的主要机理。AS (V)在Fe(OH)上的吸附比较研究3.共沉淀法表明，与高AS - Fe比的吸附相比，共沉淀法可以获得更高的去除密度(Edwards, 1994)。
因此，AS / Fe相互作用为砷的去除提供了充分的希望。尽管缺乏对潜在机制的理解，但这种方法可能非常有用。一个必要条件是铁的充足。
人工絮凝沉降法是一种很有前途的含铁地下水除砷方法。沉降时间超过24小时，可达88%。去除。对于高铁含量(水中< 1.2 mg/l)，只需摇动容器，让砷铁配合物沉淀3天即可降低砷含量。从0.10 mg/l到0.05 mg/l。研究表明，当Fe/AS质量比≥10时，吸附可能是控制AS (III)去除的主要机制。然而，这方面需要进一步审查。
