9.8 除砷

I 一般规定

9.8.1 砷对人体健康有害，长期摄入可引发各种癌症、心肌萎缩、动脉硬化、人体免疫系统削弱等疾病，甚至可以引起遗传中毒。现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749规定了饮用水中的含砷浓度小于0.01mg/L，小型集中式供水和分散式供水受条件限制时小于0.05mg/L。原水中砷含量过高应首先探讨替换水源，如无更适宜的水源则必须进行除砷处理。
9.8.2 除砷的方法较多，本条列出了较为成熟的四种工艺，另外还有化学法(电解法等)、生物法(包括生物絮凝法、生物氧化法等)。在具体实施时，应根据除砷小型实验装置的运行参数和各种除砷工艺的技术经济比较来确定具体工艺。
9.8.3 本标准第9.8.2条中提到的除砷方法对As³⁺的去除效果较差，而对As⁵⁺的去除效果较好，因此对于As³⁺的去除要首先预氧化。目前，氧化的方法有化学氧化法和生物氧化法。
9.8.4 除砷过程中产生的废水，其排放应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978的规定。泥渣进入垃圾填埋厂的应符合现行国家标准《生活垃圾填埋污染控制标准》GB 16889的规定，进入农田的应符合现行国家标准《农用污泥污染物控制标准》GB 4284的规定，也可外运至危险废物处理处置中心集中处理处置。

Ⅱ 铁盐混凝沉淀法

9.8.5 由于原水pH值调节相对容易实现，因此当原水的pH值不在适用范围内时，可通过调节原水pH值后实施混凝沉淀法处理。
    对于含砷超过1mg/L的原水应采用二级除砷，先用铁盐混凝沉淀法将砷含量降到0.5mg/L以下，再用离子交换法、膜法或吸附法进一步除砷。
9.8.6 铁盐混凝沉淀对As⁵⁺的去除效果可为95％，对As³⁺的去除效果为50％～60％。因此，为提高对含As³⁺原水的处理效果，宜进行预氧化，氧化剂可采用高锰酸钾或液氯。
9.8.7 混凝剂可选用[Fe₂(OH)_n(SO₄)₃－n/2]_m、FeCl₃、FeSO₄或Al₂(SO₄)₃、AlCl₃，但铁盐除砷效果一般高于铝盐，而且铝盐的投量大且沉降性能较差，因此推荐使用铁盐。
9.8.8 原水进入沉淀池前加过量的混凝剂调节pH值至6～7.8，As⁵⁺将和混凝剂在沉淀池内发生沉淀和共沉淀作用，而后经过滤处理除砷。
9.8.9 多介质过滤法是根据复合介质的组合原理，依靠不同介质的协同吸附作用，通过过滤装置完成除砷的过程。吸附滤池空床接触时间与原水砷含量有关。
    河南省郑州市东周水厂水源为黄河地下侧渗水。目前出厂水中砷含量为0.007mg/L～0.008mg/L。为了强化除砷示范研究，在水厂增加加药车间(按10万m³/d处理量设计)，提高出厂水质。采用曝气-过滤工艺，药剂为FeCl₃絮凝剂和KMnO₄氧化剂的组合方式，出水砷浓度可降至0.007mg/L以下，进一步降低了出厂水砷含量。
9.8.10 本条所指的超标不多，指砷超标一倍左右。

Ⅲ 离子交换法

9.8.11 由于原水pH值调节相对容易实现，因此当原水的仅pH值不在适用范围内时，可通过调节原水pH值后实施离子交换法处理。
9.8.12 工艺流程中原水投加酸(或碱)，主要是满足原水pH值不满足要求的调节pH值的需要；而原水投加氧化剂主要是考虑含As³⁺的待处理水须先氧化成As⁵⁺，否则除砷效果不佳。
9.8.13 离子交换树脂除了本条文中所述的聚苯乙烯树脂，还可采用用螯合剂浸渍多孔聚合物树脂制成的螯合树脂等。
9.8.14 离子交换树脂的再生技术除了条文中所述的NaCl再生法、酸碱再生法，还有CO₂再生离子交换法、电再生法、超声脱附等。
9.8.15 采用本条规定的NaCl溶液对树脂进行再生时，通常树脂可经反复再生后使用10次。
9.8.16 除可采用FeCl₃处理含砷废盐溶液外，也可采用石灰软化处理含砷废盐溶液。

Ⅳ 吸附法

9.8.17 由于原水pH值调节相对容易实现，因此，当原水pH值不在适用范围内时，可通过调节原水pH值后实施吸附法处理。原水经吸附处理脱砷后，应再加入NaOH，将pH值调至6.8～7.5，以降低出水的腐蚀性。
9.8.18 除了本条文中所述的吸附剂可以用作砷吸附剂的材料外，还有天然珊瑚、膨润土、沸石、红泥、椰子壳、涂层砂以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等。再生用的氢氧化钠溶液浓度宜为4％，每次再生损耗氧化铝约为2％。
9.8.19 工艺流程中原水投加氧化剂主要是考虑含As3＋的待处理水须先氧化成As⁵⁺，否则除砷效果不佳。原水浊度较高时，需采取沉淀等预处理。
9.8.20 由于活性氧化铝在近中性水中其选择性吸附顺序：OH^-＞H₂AsO₄^-＞H₃AsO₄^-＞F^-＜SO₄^2-＞HCO₃^-＞Cl^-＞NO₃^-，所以其吸附床所需的高度可稍小于氟吸附床的高度。

Ⅴ 反渗透或低压反渗透(纳滤)法

9.8.22 反渗透或低压反渗透(纳滤)法除砷是四种除砷方法中造价最高的一种，其他的几种除砷法只适用于砷含量较低的原水，对于砷含量较高的原水只有采用反渗透或低压反渗透(纳滤)法处理才能达到饮用水的标准。
9.8.23 反渗透或低压反渗透(纳滤)法除砷工艺对As⁵⁺ (砷酸和As SO₄^3-)的去除率达99％；对含As³⁺ (二氧化二砷和As SO₄^3-)的原水应进行预氧化，氧化剂可采用高锰酸钾或液氯，膜法的进水pH值宜控制在6～9。
9.8.24 反渗透或低压反渗透(纳滤)法装置除砷时进水水质、工艺、运行维护等要求与本标准第9.7.15条～第9.7.18条规定相同，故可直接采用所述的相关规定。