反渗透膜法去除水中有毒砷污染物

作者:,发布于2014年09月12 10:02

    砷广泛存在于自然界中,因其有毒而著名,砷的一种有毒氧化物——三氧化二砷就是过去人们俗称的“砒霜”。砷化合物是世界卫生组织下属的国际癌症研究所(IARC)等诸多权威机构所公认的人类已确定的致癌物。
 
    砷主要通过食物链和直接饮用水而进入人体的,造成饮食、饮水型砷沉积污染(即慢性饮水型砷中毒),这种慢性中毒的危害往往会带来比急性砷中毒更大的危害。砷中毒严重者能导致皮肤癌、肺癌、影响人体记忆与智力功能等等。Rossman曾于2004年对砷导致皮肤癌的过程进行观察与研究。另有研究证实,随着体内砷浓度的增加,肺癌的发病率明显上升,而降低饮用水中砷的含量能够降低吸烟者中肺癌的发生率。
 
    水中砷污染的主要来源
 
    水中砷主要以三价砷和五价砷两种价态的化合物形式存在,在浅水层等相对易氧化的水区域主要以五价砷为主,深水层等不易氧化的水区域中则三价砷含量相对高。水中砷污染主要源自地质原因和人类活动两种情况形成。
 
    世界卫生组织于1993年规定饮用水中砷的含量不超过10μg/L。国内2007年新标执行此标准,但是地表水中砷浓度上限仍然为50μg/L。在一些地方性砷中毒地区,地下水砷的含量甚至达到了100~2000μg/L,以地下水为主要饮水原水,因此直接导致这些区域饮用水中砷严重超标。
 
    含砷农药或化肥的使用、矿藏开采及加工冶炼、工业废水超标排放等等人类活动的发展导致地球表层砷化合物不断溶入地表水中,形成严重的地表水及地下水砷污染。
 
    反渗透膜脱除水中的有毒砷的研究现状
 
    为了尽量降低砷污染带来的危害,国家积极采取了一系列措施来保障人们的生活安全。同时也衍生了一些针对水中砷污染的处理措施如沉淀、吸附、生物法、离子交换和膜技术。其中反渗透膜法作为一种先进的高新技术,处理后的水质极好,并凭借其装备占地小,运行简易、维护成本较低等优势成为最新饮用水处理方向的优选方法。
 
    反渗透膜工作原理简单来讲,就是在一定的压力下,允许水分子透过孔径极小的反渗透膜,同时截留水中的砷等其它有害重金属物质等等。根据目前全球各大反渗透膜厂商的产品情况,按主要用途可将反渗透膜归纳为家用(含商用)、工业用两类,家用主要用于小型的一些家用饮水机、净水器等,工业型主要用于大型污水、市政及其它各种水处理工艺。
 
    Brandhuber等人以及国内外的反渗透膜生产企业如陶氏、时代沃顿等都曾开展了反渗透膜法对水中砷处理的研究,结果表明,反渗透膜能够有效的脱除砷离子。
 
    总的来说,饮用水中砷污染物对于人体健康构成很大的危害这一点早已获得国际公认,其中反渗透膜由于能有效地去除水中的砷污染物,为防止人体砷超标提供了良好的解决方案。类似的原理,反渗透膜还能去除水中病毒、细菌、胶体、放射性物质、汞铅铬等等重金属,以及降低水的硬度等。


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