地下水除氟的净化 技术研究现状
Sustainable Development 可持续发展, 2019, 9(1), 17-24
Published Online January 2019 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/3c14884027.html,/journal/sd
https://https://www.sodocs.net/doc/3c14884027.html,/10.12677/sd.2019.91004
Research Status of Purification Technology for Fluoride Removal from Groundwater
Lue Xiong, Kai Huang*
School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing
Received: Nov. 30th, 2018; accepted: Dec. 18th, 2018; published: Dec. 27th, 2018
Abstract
Due to natural reasons and the increase in the production of fluorine industry in China in recent years, the fluoride content of groundwater in some areas exceeds the standard, leading to fre-quent occurrence of endemic fluorosis, which is harmful to people’s health, especially in remote rural areas. At present, some of the main methods for treating fluoride ions in water include coa-gulation sedimentation, lime precipitation, ion exchange, electrocoagulation, reverse osmosis, and adsorption. Compared with other methods, the adsorption method has advantages in terms of in-dustrial cost, fluorine removal efficiency, and process operation. This paper emphatically introduces the defluoridation by biosorption and briefly discusses its mechanism, which shows the feasibility of biosorption for defluoridation. Several suggestions for the treatment of high-fluorine groundwater are proposed, and the further development of biosorption in the future is expected.
Keywords
High Concentration of Fluoride Groundwater, Methods of Purification, Biosorption, Mechanism of Defluorination
地下水除氟的净化
技术研究现状
熊略，黄凯*
北京科技大学，冶金与生态环境工程学院，北京
收稿日期：2018年11月30日；录用日期：2018年12月18日；发布日期：2018年12月27日
*通讯作者。
熊略，黄凯
摘
要
由于自然原因和近年来我国氟工业生产的增多，一些地区地下水氟含量超标，导致地方性氟病频发，对人们的身体健康造成危害，偏远农村地区尤为严重。目前处理水中氟离子的主要方法有混凝沉淀法、石灰沉淀法、离子交换法、电凝聚法、反渗透法、吸附法。相比其他方法，吸附法在工业成本、除氟效率、工艺操作等方面具有优势。着重介绍生物吸附法除氟，并对除氟机理进行简要探讨，说明生物吸附除氟具有可行性。针对高氟地下水的处理问题提出几点建议，展望生物吸附在未来的进一步发展。
关键词
高氟地下水，净化方法，生物吸附，除氟机理
Copyright ? 2019 by authors and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
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1. 引言
氟是自然界中广泛分布的元素之一，在自然界中主要以萤石(CaF 2)、冰晶石(Na 3AlF 6)及氟磷灰石(Ca 10(PO 4)6F 2)存在[1]。我国在有火成岩和变质岩的地方经常发现含氟矿物。这些矿物质可能会溶解，从而导致地下水氟化物含量显著增加。同时氟也是人体必需的微量元素之一，饮用水中低浓度氟化物(0.5~1 mg/L)有助于维持人体的钙、磷代谢稳定，预防龋齿和加强骨骼。相反，如果长期暴露于高氟浓度下，不仅会导致硬组织畸形，即牙齿和骨骼氟中毒，造成氟斑牙与氟骨症，而且还会损伤软组织，如肝、肾、肺等。高氟化物浓度也可能诱发骨骼癌和神经毒理作用[2] [3] [4] [5] [6]。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定：饮用水中氟化物的含量 ≤ 1.0 mg-F/L 。工业上，开采含氟矿石、冶炼金属、电镀、玻璃、农药等行业排放的大量废水中常带有高浓度的氟化物，造成过多的氟元素进入土壤和地下水中，并可能通过食物、饮用水等摄入人体中[7] [8]。目前中国饮用高氟水的人口有5千万人左右，占饮用水不安全人口的16%，占饮用水水质超标不安全人口的22%。分布范围也比较广泛，主要分布在华北、东北及西北地区的部分省、自治区[9] [10] [11]。
2. 含氟水处理的常用方法
目前国内外主要除氟方法有：混凝沉淀法、石灰沉淀法、离子交换法、电凝聚法、反渗透法、吸附法等[12] [13] [14]。一般都是从脱氟效果、处理成本、处理安全性及长久维护使用的便利性等诸多方面来进行综合比较，从而筛选出最佳的脱氟技术方法。
2.1. 混凝沉淀法
混凝过程是工业用水和生活污水处理中最基本也是极为重要的处理过程，通过向水中投加一些药剂(通常称为混凝剂及助凝剂)，使水中难以沉降的微细颗粒物能互相聚合而形成胶体，然后与水体中的可溶性或不可溶的各种杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体具有强大吸附力，不仅能吸附悬浮物，还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附，体积增大而下沉。
利用混凝沉淀法除去水中氟化物就是基于混凝剂(主要采用铝盐和铁盐)在水中会快速水解，形成大量
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熊略，黄凯
的带正电荷的胶体粒子。这种胶粒可吸附水中的氟离子，并且可以相互碰撞结成大块的絮状物沉淀。
现在应用较为广泛的混凝剂是铝盐，包括明矾、氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝。混凝沉淀工艺在水处理上有工艺运行稳定可靠、经济实用、操作简便等优点。但也存在缺陷，即除氟效果受搅拌条件、沉
降时间等操作因素及水中24SO ?、Cl ?、23CO ?等共存阴离子浓度的影响较大，出水水质不够稳定[15]。另
外，残留在水中的铝离子可能会对饮用者的记忆力等造成伤害。铝盐混凝法成熟、可靠，铝离子遇水水解会导致水呈酸性，添加量越大，酸性越强，因此需要添加合适的碱调节水的pH 值。
2.2. 石灰沉淀法
石灰沉淀法是通过向水中投加一定量的石灰与可溶性钙盐(氯化钙和硫酸钙)，使得Ca 2+和F ?生成沉淀而达到除氟目的[16]。
()22Ca F CaF p 10.57sp K +?+=↓=
常用的钙盐有石灰、氯化钙、氧化钙、硫酸钙、氢氧化钙、碳酸钙等。其中石灰和硫酸钙价格低廉，但它们的溶解度较小，只能以乳状液投加。而生成的CaF 2沉淀会将Ca(OH)2或CaSO 4颗粒表面包裹，如果水中含有一定数量的盐类，例如NaCl 、NaSO 4时，将会增大CaF 2的溶解度，从而使石灰用量很大。另外，石灰沉淀法除氟往往受氟化钙溶解度的影响，导致处理后水中氟离子浓度达不到饮用水标准，因此该方法主要用于含氟较高的工业水处理或者作为前级预处理用。
2.3. 离子交换法
离子交换法是利用离子交换剂中的可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的不同来进行分离的一种方法[17]。离子交换法除氟是先将离子交换剂装在柱状装置中，然后让含氟水流经该柱装置，在此过程中氟离子会与交换剂上的阴离子或原子团发生交换，氟离子得以去除。离子交换法常用的交换剂是阴离子交换树脂，因为含氟水由柱装置自上而下流动，相当于进行了多次吸附，所以可将氟降至1 mg/L 以下。但由于地下水含有其他阴离子，常常会干扰影响到脱氟效果。阴离子交换树脂对地下水中主要阴离子的吸附交换能力优先序为：
22434SO NO CrO Br SCN Cl F ???????>>>>>>
由于地下水含有其他阴离子，不可避免会对脱氟效果产生一定影响。因此,对于地下水而言 ,阴离子交换树脂对氟的选择吸附交换能力较低,一般1 kg 树脂的交换容量约为1 g 氟。
2.4. 电凝聚法
电凝聚法是利用电解铝过程中生成羟基铝络合物和[Al(OH)3]m 凝胶的络合凝聚作用除氟的方法。电凝聚法对饮用水进水除氟，其处理水质中氟含量达到饮用水标准。但电凝聚法除氟存在着电极钝化问题，导致除氟能力降低[18]。
2.5. 反渗透法
反渗透法是在膜组件的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程[19]。采用反渗透法对地下水中氟进行去除研究，结果表明：因氟离子直径为0.266 nm ，反渗透膜的处理范围在0.1 nm 左右，所以该法可有效去除地下水中氟离子，当水中含盐量超过5 g/L 时，反渗透除氟效率明显降低。反渗透技术可高效除氟，但其膜组件费用昂贵，维护麻烦，不适合在我国偏远农村地区推广。
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2.6. 吸附法
吸附法主要是将含氟地下水通过装有氟吸附剂的设备，氟与吸附剂上的其他离子或基团交换或发生配位结合作用而留在吸附剂上被除去，吸附剂则通过再生来恢复交换能力[20]-[25]。此种方法主要用于处理含氟量较低的地下水的深度净化处理，考虑到我国大部分地区的地下水中氟的含量大约都在几个mg/L 左右，因此吸附法在地下水的氟脱除净化方面属于很合适的技术选择之一。吸附法除氟中应用较多的吸附剂有骨炭、粉煤灰、活化铝、天然沸石、聚合铝盐、氢氧化铝、活性氧化铝、活性氧化镁、层状铝镁化合物等。利用上述吸附剂可以将10 mg/L以下的含氟天然水处理至1.0 mg/L以下，达到饮用水标准。
3. 生物吸附法
3.1. 背景
生物吸附现象在自然界中普遍存在，在环境地球化学、废水生物处理工艺中具有重要意义[26]。由于人们认识到生物吸附的物理化学机制，死亡生物体表现出良好的生物吸附性能，因此，从以废治废、节约吸附剂制造成本等方面考虑，早在20世纪70~80年代，甚至更早，人们已经明确提出可以使用工、农业废弃物，如活性污泥、微生物发酵工厂废弃菌丝体(如啤酒厂废弃酵母、柠檬酸厂产生的黑曲霉等)、虾贝壳类的提纯产品壳聚糖等作为生物吸附剂的来源。
生物吸附剂是指以生物为主体材料、对水体中污染物(如重金属、有害阴离子、放射性核素以及有机污染物等)具有吸附(去除)能力的材料。生物吸附机制包括离子交换、配合、螯合、吸附、静电相互作用、微沉淀等。用于生物吸附的各种材料种类繁多，主要包括细菌、酵母、丝状真菌、藻类、工业废弃物、农业废弃物、多糖类物质等[27][28]。目前，人们在研究中利用的生物吸附剂主要包括：①易于获得的生物质种类；②利用生物学方法鉴定的品种；③对原始生物材料进行改性以便获得更优良的吸附性能材料。
3.2. 生物质金属负载高价金属制备吸附脱氟材料
生物质金属负载吸附材料的制备主要是通过将金属离子或者金属氧化物与生物质表面的羧基、羟基或其他官能团反应，从而将其负载于生物质表面。目前应用较多的主要是Zr(IV)、Fe(III)、Al(III)、Ti(IV)以及Sn(IV)等金属离子[29][30]。除此之外，利用稀土金属离子包括Ce(III)、Sm(III)、Ho(III)、Sc(III)、Lu(III)，Nd(III)等制备金属负载生物质也有较多的报到[31][32]。不同的生物质材料，对这些高价金属离子的负载能力(负载容量、负载结合强度、吸附选择性等)各有差异。
3.3. 生物吸附法除去地下水中氟的机理
一些生物质材料富含-COOH、多酚-OH、-SH等功能团，经皂化反应后可与各种金属离子发生螯合反应。目前应用较为广泛的生物质吸附材料有小麦、水稻、玉米的秸秆，以及大蒜皮等。与其他生物质材料相比，这些材料价格低廉、来源广泛、可实现资源二次利用等优势。比如，可让合适的农业废弃物负载一定量的铝，则如此改性制备得到的生物吸附剂能够对溶液中F?进行有效去除，主要原因是F?能够与负载的金属离子形成较为稳定的配位键。
利用MEDUSA软件分析一定总物质浓度、pH范围下F-H2O体系与Al-F-H2O体系下不同存在形态所占的百分比(图1、图2)。图1显示了氟离子在不同pH条件下的赋存形态分布情况，在极稀浓度下主要以HF或F?形式存在；而在铝离子存在的情况下，则可从图2看出氟与铝离子在一定pH范围内具有较强的配合作用。因此，若将Al3+负载到生物质材料上，再对含氟水进行吸附，则可使溶液中的氟通过良
熊略，黄凯
Figure 1. Distribution of various forms of fluorine in aqueous solution at different pH values (total fluoride concentration 1 mM)
图1. 氟在水溶液中不同pH 值下各种形式的分布(总氟浓度1 mM)
Figure 2. The effect of the intercalation of aluminum ions immobilized on the biosorbent material on the morphological dis-tribution of fluorine in the fluorine-containing solution at different pH values (total fluoride concentration 1 mM, total alu-minum concentration 10 mM)
图2. 生物吸附材料上固载的铝离子的介入对含氟溶液中氟在不同pH 值下存在形态分布的影响(总氟浓度1 mM ，总铝浓度
10 mM)
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好的配合作用与吸附材料上负载的铝形成AlF 2+、2AlF +、AlF 3、4AlF ?等形式而转移到吸附材料上(图2)，经固液分离，可达到除氟的目的。
基于以上的思路，若能够制备出对氟具有良好吸附脱除能力的生物质材料，则可望为我国广大农村、偏远地区以地下水为主要饮水源的人们群众提供一种高效、安全、便宜、简便的新型除氟办法。
4. 研究展望
高氟地下水除氟的众多方法中，混凝沉淀法、石灰沉淀法、离子交换法、电凝聚法、反渗透法等发展的关键在于如何在现有的基础上优化设备、流程，做到成本有较大幅度地降低，这样才能有效除氟以及工艺流程的长时间运行。吸附法因为吸附剂众多，还需要不断地探索。其中生物吸附法具有原材料丰富、成本低廉、工艺流程简单等特点，相信以后会出现越来越多的生物吸附剂，并逐渐实现工业化，让偏远地区的人们远离高氟地下水带来的严重伤害。
5. 结语与建议
高氟地下水的处理问题关系到我国人民的健康，特别是一些地下水氟含量超标的农村偏远地区，应持续对各种处理方法进行优化，在此提出几点建议：
1) 目前针对地下水氟处理研究多处于实验室阶段，距离在高氟地区的实用化净水推广还有一定的距离，需要对处理设备、条件不断改善；
2) 一些氟处理方法在进行过程中会引入新的有害杂质，须对处理原料、工艺流程进行调整；
3) 生物吸附的生物质材料选择多样，需要在产量、经济性、方便性、安全性、净化效果、能否实现大规模推广等方面进行综合考虑；
4) 生物质材料改性过程中的条件控制要通过大量的对比试验找到安全、绿色、对环境友好的改性技术；
5) 生物物质吸附剂吸附条件控制，比如pH 、温度、固液比、共存离子等测定的基础上，如何进一步与实际应用结合，也是一个需要考虑的方面。
致 谢
本论文研究工作得到了北京市教委联合共建基金项目支持(No.00012245)。
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载铁FeOOH球形棉纤维素吸附剂去除地下水砷_的研究
Vol.26高等学校化学学报 No.7 2005年7月 CHEM ICAL JOU RNAL OF CHINES E U NIVERS IT IES 1258～1263 载铁(B-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂 去除地下水砷(Ⅲ)的研究 郭学军,陈甫华 (南开大学环境科学与工程学院,天津300071) 摘要 制备了一种载铁(B-F eOO H)球形棉纤维素吸附剂,并用于地下水中A s(Ⅲ)的去除.吸附剂对As(Ⅴ) 和A s(Ⅲ)在吸附容量、选择性和速率等方面都具有良好的性能,无需预氧化A s(Ⅲ),其适用pH范围宽, 不必调节原水的pH.吸附剂孔隙度大,机械强度好,活性成分铁的载入量高,吸附A s(Ⅲ)的活性好. L angmuir和Fr eundlich方程能较好地描述吸附平衡方程,其吸附动力学符合L ager g ren准二级方程.吸附 A s(Ⅲ)的最佳pH范围为6～9.SO2-4和Cl-等干扰离子均不影响A s(Ⅲ)的去除.柱吸附实验表明,即使在 较高流速和A s(Ⅲ)进水浓度下,吸附剂对As(Ⅲ)的去除依然具有很高的穿透容量和饱和容量.吸附剂可以 用N aO H溶液再生,洗脱和再生效率较高.活性成分B-FeO OH形态稳定,柱实验和再生时铁均无泄漏. 关键词 载铁(B-FeO O H)球形棉纤维素;吸附剂;砷(Ⅲ);吸附;去除 中图分类号 X523 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2005)07-1258-06 砷是最毒的元素之一,各种水体中砷的污染已经引起人们的广泛关注[1].WHO推荐饮用水的砷最高允许质量浓度从原来的50L g/L降至10L g/L[2].欧盟和美国已重新制定饮用水的砷卫生标准,砷的最高允许质量浓度为10L g/L[3].吸附法作为水体砷去除的有效方法,比膜法经济实惠,相对沉淀-过滤法操作更加简易[4].报道的吸附剂有活性氧化铝、活性炭、功能树脂、金属氧化物(如氧化铁)、稀土元素以及各种天然矿物如沸石等[5～8].地下水总砷中As(Ⅲ)较多或占大部分,而上述吸附剂大都只能有效地去除As(Ⅴ),去除As(Ⅲ)的效果较差,因此在吸附前,需要使用氧化剂如氯和高锰酸钾,使地下水中As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),增加了操作程序和费用.因此寻找对As(Ⅴ)和A s(Ⅲ)都具备良好选择性和去除效果的吸附剂,是除砷吸附剂研制中的难点. 我们用棉纤维素球作为载体,制成载铁(B-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂,可以无需使用氧化剂而高效去除地下水中的As(Ⅲ).吸附剂对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在吸附容量、选择性和速率方面都具有良好的性能,去除效率高,适用pH范围宽,不必调节饮用原水的pH.该吸附剂主要活性成分为B-型羟基氧化铁(B-FeOOH,Akag aneite-type),铁的吸附活性好,含量可达50%(干重),是其它吸附剂的5～10倍[9～13].吸附剂的制备方法新颖,简单,且具有良好的机械强度和耐磨性能. 1 实验部分 1.1 材料与仪器 载铁(B-FeOOH)球形棉纤维素吸附剂由实验室制备.As(Ⅲ)储备液的制备:准确称取2.4730g 分析纯As2O3(M=197.84)于烧杯中,加入25m L质量分数为20%的NaOH溶液溶解,用去离子水适度稀释,再加10m L优级纯HCl,并用稀HCl调节pH至7.0,定容至250mL,此储备液含As(Ⅲ)为100mm ol/L,于4℃冰箱中避光保存.根据不同的需要将此储备液稀释成不同的浓度(现用现配).其它化学试剂为分析纯或优级纯.所有玻璃器皿在使用前均用质量分数为15%的硝酸溶液浸泡24h以上,分别用自来水和去离子水冲洗数次.用砷化氢发生-原子荧光分光光度计(AFS230,北京海光公 收稿日期:2004-07-30. 基金项目:南开大学-天津大学联合研究项目、废水和微污染水处理创新技术研究基金资助. 联系人简介:陈甫华(1936年出生),男,教授,博士生导师,从事水污染防治和控制研究.E-m ail:chen fuh ua2003@https://www.sodocs.net/doc/3c14884027.html,
国内外除砷技术研究现状_1
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外除砷技术研究现状 国内外除砷技术研究现状康雅，李涛，高红涛 (郑州市自来水总公司,河南郑州 450007) 摘要： 本文介绍了砷对人体的危害，饮用水去除砷的重要性，着重介绍了目前国内外应对饮用水砷超标问题的策略以及常用除砷技术及其优缺点，最后展望了除砷技术今后的发展趋势。 关键词： 饮用水；除砷； MCL 标准；零处理策略根据联合国世界卫生署的报道，自 1990 年起，全世界总人口净增了六亿，而人们赖以生存的水资源却日益枯竭。 水资源的枯竭大部分的原因直接来自水的资源污染，这引起全世界的高度关注。 目前，全世界 43% 的人口其饮用水没有达到足够的卫生标准，而有 22 %的人口其饮用水的情况非常糟糕[1]。 随着人口的增加和用水量的增加，地表水的供应已常常满足不了需要。 人们不得不转向地下，寻找地下水资源。 然而地下水的过度开发，又引起一系列新的问题。 P． Bagla 在《科学》期刊中披露[2]，印度和孟加拉国由于地下水的污染，产生了种种新的疾病，严重地威协人类的健康。 在孟加拉湾三角州地区，大约 3600 万的居民喝了被砷污染的 1 / 10
水而导致中毒。 最新一期美国《化学与工程新闻》[3]，又专门报道了孟加拉国砷污染的严重情况，并且有科学家义务前往该地，进行调查研究。 世界各地不断有关于饮用被砷污染的水而导致中毒的报道。 这其中有亚洲的印度、孟加拉国、越南、泰国、中国的台湾、新疆、陕西、内蒙古，南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥，欧洲的德国、西班牙、英国，以及北美的加拿大和美国。 砷是一种有毒元素，其化合物有三价和五价两种，三价砷的毒性更大。 五价砷对大鼠、小鼠径口半数致死量为 100mg/kg，三价则为10mg/kg，相差 10 倍。 天然地下水和地表水都可能含有砷，除来源于地壳外，砷污染也来自农药厂、玻璃厂和矿山排水。 地下水含砷量高于地表水，砷可通过呼吸道、食物或皮肤接触进入人体，在肝肾、骨胳、毛发等器官或组织内蓄积，破坏消化系统和神经系统，从而具有致癌作用[4] [5]。 欧洲、美国、日本等西方国家实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准，美国环境保护协会（EPA）规定： 2006 年 1 月 23 日，美国所有地区均强制实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准[6]。 我国目前实行的饮用水最高允许含砷质量浓度 50 g/L 的标准，随着经济实力的不断增强和全民健康意识的普遍提高，最近建设部
水蓄冷方案(DOC)
第一章工程概况简述 1.工程概况及主要工程内容 工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约：15000m2，空调面积：10000m2,建筑总高15m，其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。 本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。 2.设计概况 本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。 冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为 4.5℃/12.5℃，白天为空调工况：供回水温度为7℃/12℃，冷却水供回水温度为32℃/37℃。两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止. 本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。 本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为 4.5/12.5 ℃；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃，均采用8 ℃温差。 考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90～0.95；考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01～1.02。因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh（即915RT）。
第二章制冷系统技术方案 1.设计依据 本方案设计依据如下： 业主提供的设计资料 《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003) 《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008) 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003) 《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调?动力》（2003版） 《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》（2003版） 《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著 2.负荷计算 水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》（GB50019-2003）的有关规定，求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。采用系数法对逐时冷负荷进行估算。其中设计日各时段冷负荷值如下表：一期设计日尖峰冷负荷为1156RT，采用逐时负荷系数法，设计日逐时冷负荷分布如下： 表设计日各时段负荷值情况
冰蓄冷技术(DOC)
1.技术原理 冰蓄冷空调技术是利用夜间电网谷电运转制冷主机制冷，并以冰的形式储存，在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷，从而避免中央空调争用高峰电力的一项调节负荷、节约能源的技术。 (1)削峰填谷、平衡电力负荷。 (2)改善发电机组效率、减少环境污染。 (3)减小机组装机容量、节省空调用户的电力花费。 (4)改善制冷机组运行效率。 (5)蓄冷空调系统特别适合用于负荷比较集中、变化较大的场合加体育馆、影剧院、音乐厅等。 (6）应用蓄冷空调技术，可扩大空调区域使用面积。 （7）适合于应急设备所处的环境，
计算机房、军事设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等。 2.冰蓄冷空调系统组成 冰蓄冷空调系统包括：空调主机、冷水泵、冷却水泵、冷却塔、蓄冷水泵、释冷水泵、换热器、储冰槽等。相对于常规空调系统，冰蓄冷系统增加了储冰槽、换热器等装置 3..工艺流程 冰球式（也称封装式）冰蓄冷工艺流程：在制冰时，通常要求制冷主机蒸发器出口温度为零下5摄氏度，因此冰球外循环的介质通常采用乙二醇溶液，乙二醇溶液在冰球外流动，在制冰循环中，从制冷主机出来的低温乙二醇溶液流过冰球表面，使冰球内的水结冰；在融冰供冷时，乙二醇溶液流过冰球表面，通过换热器与流往空调末端的冷冻水热交换，被
冷却后的冷冻水流向各个房间，通过风机盘管供冷，因此，空调末端的形式可以与常规中央空调相同。 冰盘管冰蓄冷工艺流程： 、 4.适用范围： 商场、饭店、写字楼、体育馆、展览馆、影剧院、宾馆、居民小区等场所；制药、食品加工、啤酒工业、奶制品工业等；需要对现有单班、两班空调系统扩大供冷量的场所，可以不增加主机，改造成冰蓄冷系统。5.冰蓄冷空调系统的适用条件 执行峰谷电价，且差价较大的地区。（峰谷电价比至少要达到4:1，否则无经济性可言）
蓄冷技术
蓄冷技术 随着生活水平的日益提高，空气调节作为控制建筑室内环境质量的重要技术手段得到广泛的应用。但因为耗电量大，且基本处于用电负荷峰值期，这就为蓄冷技术的应用提供了一个重要的应用领域。 一、蓄冷技术的定义 蓄冷技术是一门关于低于环境温度热量的储存和应用技术，是制冷技术的补充和调节。低于环境温度的热量通常称作冷量。人们的生活和生产活动在许多时候要用到冷量，但是，有些场合缺乏制冷设备，有些时段不能使用制冷设备就需要借助蓄冷技术解决用冷需要。简言之，即冷量的贮存。 二、蓄冷的方法 有显热蓄冷和相变潜热蓄冷两大类。如在蓄冷空调中的水蓄冷空调是显热蓄冷，冰蓄冷空调和优态盐水合物(PCM)是相变潜热蓄冷。 三、冰蓄冷系统技术 冰蓄冷是指用水作为蓄冷介质，利用其相变潜热来贮存冷量。 冰蓄冷系统技术类型主要有冰盘管式、完全冻结式、冰球式、滑落式、优态盐式、冰晶式。 1.冰盘管式蓄冷系统 冰盘管式蓄冷系统也称直接蒸发式蓄冷系统，其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰结在蒸发器盘管上。融冰过程中，冰由外向内融化，温度较高的冷冻水回水与冰直接接触，可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水，出水温度与要求的融冰时间长短有关。这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所，如一些工业加工过程及低温送风空调系统使用。 2.完全冻结式蓄冷系统 该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液（二次冷媒）送入蓄冰槽（桶）中的塑料管或金属管内，使管外的水结成冰。蓄冰槽可以将90%以上的水冻结成冰，融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进入蓄冰槽，流过塑料或金属盘管内，将管外的冰融化，乙二醇水溶液的温度下降，再被抽回到空调负荷端使用。这种蓄冰槽是内融冰式，盘管外可以均匀冻结和融冰，无冻坏的危险。这种方式的制冰率最高，可达IPF=90%以上（指槽中水90%以上冻结成冰）。生产这种蓄冰设备的厂家较多。 3.冰球式蓄冷系统 此种类型目前有多种形式，即冰球，冰板和蕊心褶囊冰球。冰球又分为园形冰球，表面有多处凹涡冰球和齿形冰球。 冰球式以法国CRISTOPIA为代表，蓄冰球外壳有高密度聚合烯烃材料制成，内注以具高凝固---融化潜热的蓄能溶液。其相变温度为0°C，分为直径77mm（S型）和95mm（C型）两种。以外径95mm冰球为例，其换热表面积为28.2ft2/RTH(0.75m2/KWH），每立方米空间可堆放1300个冰球；外径77mm冰球每立方米空间可堆放2550个冰球。冰球结构图见下左图。
地下水砷污染与修复
地下水砷污染分析及修复 摘要 地下水砷污染是全球饮用水的主要威胁之一,目前全世界有超过一亿人受砷污染地下水问题的困扰。深入研究地下水砷污染的形成机制,对预测地下水中砷的分布及解决地下水砷污染问题具有重要意义。传统和改良的物理化学修复方法以及现在生物学基础上兴起的生物修复方法都为砷污染地下水的修复提供了良好的途径。 关键词：地下水；砷污染；修复 第一章地下水砷污染分析 1．地下水砷污染状况 目前, 由于各国的生活水平和技术的差异, 饮用水中砷的安全标准也就有所不同。世界卫生组织(WHO)在1993年将饮用水中砷的标准降低为10ug/ L 。美国环境保护署(USEPA) 在2006年 1 月将饮用水砷的标准从50 ug/ L 降低到10 ug / L, 欧盟将饮用水中砷的标准确定为20ug/ L, 而发展中国家饮用水中砷的标准一般为50 ug/ L。但是, 在全球地方性砷中毒地区, 地下水砷的含量远远超过该地区饮用水中砷的标准。据英国地质调查局报道，孟加拉国地下水砷污染面积达150000km2，该地区人口为3000万，地下水质量浓度为015~2500 ug/L，最高砷含量是该国饮用水砷标准(50 ug/L)的50倍。印度中心地下水部调查，印度孟加拉邦地下水砷的质量浓度为10~3200 ug/L，污染区面积为23000km2，总人口为600万。Welch等研究美国内华达州南部卡尔森沙漠地带地下水时，发现该地区地下水砷质量浓度达到2600 ug/L。Smedley等对阿根廷Chaco-Pampean 平原地下水进行研究时发现该地区地下水砷质量浓度为110~5300 ug/L，同时测得有些沉积物孔隙水的砷质量浓度高达7500 ug/L。在中国，地下水受到砷污染的地区有台湾、山西、新疆、内蒙古等。20世纪60年代台湾地区出现黑脚病，Kuo等对该地区地下水水样进行测试，得出地下水砷质量浓度为10~1800 ug/L。20世纪80年代在新疆发现了砷中毒问题。研究表明，该地区地下水砷质量浓度达1200 ug/L。Smedley等对内蒙古呼和浩特盆地地下水环境进行调查，该地区地下水处于强烈的还原环境，砷的质量浓度达1500 ug/L，同时所采地下水水样大部分(60%~90%)砷为三价As(Ⅲ)。在山西地下水污染最严重的是山阴县，研究表明，该地区地下水硫化氢气味较浓，砷质量浓度最高可达1530 ug/L。该地区的饮用水多取自地下水，地下水中砷的含量已远远大于国家规定的饮用水砷标准(<50 ug/L) [1]。
地下水除氟系统原理与工艺
地下水除氟系统原理与工艺 地下水、饮用水除氟设备(除氟过滤器)引进新技术、新工艺、新型装置，采用特殊活化氧化铝作为除氟吸附剂，除氟过程结合用酸或对原水PH值调解并进行吸附催化，获得对氟的高吸附性能，除氟装置以硫酸铝或氢氧化钠作为再生剂，采用大流量循环再生，快速中和。可最大限度地恢复活性氧化铝的吸附性能，从而达到除氟过程的连续进行。专用除氟材料作为吸附剂，罐体采用碳钢或玻璃钢制作。用浓度为1%-2%的硫酸铝或氢氧化钠溶液作为再生剂，滤料可重复使用。是不同于去离子法(电渗析器、反渗透)的新型除氟设备。 地下水除氟设备功能特点： 1．采用特殊活化的活性氧化铝作吸附剂，具有吸附速度快，吸附容量大，受PH值影响小，解吸容易等特点，各项性能优于常规活性氧化铝。 2．再生剂以氢氧化钠取代传统的硫酸铝，消除了出水中铝离子超标对人体造成的危害。 3．采用循环再生法，可将传统的再生时间缩短到4小时内完成。 4．采用调整PH值及催化吸附工艺使吸附容量大幅提高。 5．定量连续投加催化剂，增加氟的吸附速率。 6．彻底解决了活性氧化铝的“板结”问题及“假疲劳”现象。 地下水除氟设备的原理与工艺流程： 含氟水经过比表面积较大的活性氧化铝吸附过滤层。在PH值5～6的条件下，水中氟离子被吸附生成难溶解的氟化物而被除去，其反应式如下：R2SO4＋2F－＝R2F2＋SO42－吸附剂失效后，用硫酸铝溶液进行再生，以恢复其吸附能力。当原水PH值大于7时，一般用二氧化碳气体进行调节。 地下水除氟设备工艺特点： 1、造价低、投资省； 2、运行费用低，制水成本低； 3、设备操作简便：实行自动化、半自动化操作不用调节pH值； 4、设备安装和使用便利，该设备可以直接与深井中的变频泵连接，设备出水直接进入
冰蓄冷技术及其应用
研 究 生 课 程 论 文 (2008 -2009 学年第二学期) 课程论文题目：冰蓄冷技术及其应用 研究生：欧阳光 学 号 学 院 课程编号 课程名称 学位类别 硕士 任课教师 制冷空调过程的节能新技术 教师评语： 成绩评定： 分 任课教师签名： 年 月 日
冰蓄冷技术及其应用 摘要：本文在介绍了冰蓄冷技术的特点的基础上，论述了冰蓄冷技术对电力调峰、平衡电网及节能减排的意义；并结合工程实际，分析了与冰蓄冷空调相结合的低温送风系统的经济性;并简要介绍了冰蓄冷与热泵组合式空调系统的优势。展望了新型冰蓄冷系统的发展前景。 关键词：冰蓄冷削峰填谷节能低温送风系统 1 引言 改革开放以来，我国经济的高速发展和人民物质生活水平的不断提高，对电力供应不断提出新的挑战。尽管全国发电装机容量不断增大，然而，电力供应仍很紧张，尤其是夏季有些地方不得不采用拉闸限电的办法解燃眉之急。因而，改善电力供应的紧张状况和电力负荷环境已成为一些大中城市的首要任务。长期以来空调系统是能耗大户，而空调系统用电负荷一般集中在电力峰段，因此对城市电网具有很大的“削峰填谷”潜力。基于这种“削峰填谷”的想法，空调系统中出现了冰蓄冷机组，它利用午夜以后的低谷电制冰，储存到白天用电高峰时供冷。而冰蓄冷技术和低温送风空调系统相结合则更能增强它的竞争力，对于电力生产部门和用户都会产生良好的经济效益和社会效益，并可以实现整个能源系统的节能和环保。因而随着国内冰蓄冷技术的成熟，它在我国将有更广阔的发展前景。 2 冰蓄冷空调系统简介 冰蓄冷空调就是利用水或一些有机盐溶液作为蓄冷介质，在夜间电力供应的低谷期（同时也是空调负荷很低的时间）开机制冷，将它们制成冰或冰晶，到白天电力供应的高峰期（同时也是空调负荷高峰时间），利用冰或冰晶融解过程的潜热吸热作用，再将
地下水中砷是存在形态
砷是一种有毒元素，其化合物有三价和五价两种，三价砷的毒性大于五价。天然地下水和地表水砷主要以无机的H3AsO3、H2 AsO4-、HAsO42- 存在。 砷的来源主要有人为源和自然源，前者主要是指自然界局部的砷地球化学异常；后者是造成环境中砷污染的最主要因素。其中，工业上排放砷的主要部门有化工、冶金、焦炼、火力发电、造纸、皮革、电子工业等。在农业方面，曾经广泛利用含砷农药做杀虫剂和土壤消毒剂，其中用量较多的品种是砷化钙、砷酸铅、亚砷酸钙、亚砷酸钠等，另外有些有机砷被用来做除莠剂和防治植物病害，全世界每年通过各种途径进入水体的砷达11万吨。 人体砷中毒的剂量为10-50mg，致死剂量为100-300mg。砷主要通过呼吸道，食道，皮肤粘膜进入人体。砷中毒是一个以皮肤损害为主的全身性疾病，它可以危害人体的皮肤、呼吸、消化、泌尿、心血管、神经、造血系统等，按其发病过程可分为急性和慢性中毒。此外，砷还有三致作用，即致癌、致畸和致突变。砷的毒性主要是影响与硫氢基(SH)有关的酶的作用，妨碍细胞呼吸。一般来说，As(III)与SH基结合，会形成稳定的鳌合物，而As(V)对于SH 基几乎不具亲和性，故As(111)的毒性大于As(V)。 除砷工艺：砷的常规处理方法包括石灰或硫化物沉淀法，但其存在明显的缺点。如砷酸钙不稳定，能与二氧化碳反应生成碳酸钙和砷酸，再次进入水体中。在pH值0.6～1．6范围之内容易产生H2S气体，恶化工作环境；处理后的水含钙和硫化物超标，很难达到回用的要求等。 目前，国内外使用较多的除砷技术主要有混凝、吸附、氧化、离子交换、膜分离和生物法。 吸附法以其使用简便、经济、可再生等特点被广泛应用，是饮用水中砷去除的有效方法之一.该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂,通过物理吸附、化学吸附或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上,从而达到除砷的目的。主要的除砷吸附剂有活性氧化铝、活性炭、骨炭、沸石以及天然或合成的金属氧化物及其水合氧化物等。 用各种金属氧化物包括稀土元素氧化物如镧、锆和铈氧化物,铁的氧化物如针铁矿、赤铁矿和无定形氢氧化铁等去除砷的研究都已有报道,但这些氧化物大都不具备良好的孔结构,机械强度较差，易流失，难应用于固定床。水中砷酸根和亚砷酸根离子都有一定比例的存在,上述吸附剂大都不能有效去除亚砷酸根离子,因此当用它们去除砷时,必需预氧化过程如用氯和高锰酸钾氧化等,增加了操作难度和费用。将各种吸附载体载入铁、铜、锆、铈等配位中心,提高吸附砷的选择性和吸附容量,是现今吸附除砷技术的要点。 纤维素是天然可再生材料,载体亲水性好,孔隙度大,已广泛用作生物活性材料,用来吸 附和分离氨基酸、蛋白质和核酸,以及去除水中的重金属等,具有良好的机械强度和耐磨性能,且与相关吸附剂相比成本低廉.用纤维素粘胶包埋超细无机金属氧化物,制备复合球形纤维素,能增强球体力学强度,抑制纤维素的溶胀性能。 通过测量砷的X-射线吸收边精细结构,表明吸附反应没有改变砷的氧化还原价态.As(V)和 As(Ⅲ)均以内配位方式与吸附剂活性组分结合,且砷氧四面体和铁氧八面体的主要结合方式为双齿双核角配位.吸附剂的制备方法简单,具有良好的机械强度和耐磨性能,且与相关吸附剂相比成本低廉. 测定水中砷的国家标准方法有：二乙基二硫代氨基甲酸银光分光光度法 (GB7485-1987)和硼氢化钾一硝酸银分光光度法(GBll900-1989)等．
除氟技术汇总
处理方法 优点缺点 化学沉淀法石灰操作简单、方便、成本低出水15-20 mg/L（CaF2溶解度16.3 mg/L @18 o C）——不适用于饮水处理中性钙盐反应慢 混凝沉淀法铝盐药剂量小，处理量大，可达废水排放标 准（10 mg/L）单独处理出水难低于10 mg/L，废渣；适用于工业 铁盐 聚硅酸氯化物PAM 吸附法Al型活性氧化铝-传统除F剂，主要方法 OH->F->TOC>SO42->Cl->HCO3-技术成熟，适于大规模除氟处理，在我 国许多地区均有较大规模的活性氧化铝 除氟装置 pH值高、磷酸根（0.01 mg/L）、硫酸根等 阴离子影响吸附；Al易流失，Al对人体有 害；吸附容量小（0.8-2.0mg/g），导致再生 频繁、复杂；滤料易板结 氢氧化铝（pH 6.5-7.5）阴离子影响吸附，最佳pH 6.5-7.5 磷酸盐型羟基磷灰石（HAP）降氟容量大，不需调节pH值，易再生， 无二次污染 骨炭（主要成分为：碳酸磷灰石[Ca3(PO4)2·CaCO3]和羟基磷灰石[Ca10(PO4)6·(OH)2]）价格较便宜，吸附容量较活性氧化铝高， 可达到2～3mg/g，吸附饱和后可用5% NaOH溶液再生；我国在70-80年代有很 多水厂采用 机械强度不如活性氧化铝，机械损耗率每 年可达5%，操作不当易造成骨炭流失， 且出水腥臭味 活性氧化镁类活性氧化镁吸附容量较高，约为6～14mg/g；最佳 pH值为6～7，操作简单，除氟后水中 往往残留少量镁离子，对人体预防和治 疗氟中毒有积极作用；在广大农村、厂 矿等一些分散地用作除氟剂使用 再生复杂，要在420-1000℃下进行灼烧
地下水除氟的净化 技术研究现状
Sustainable Development 可持续发展, 2019, 9(1), 17-24 Published Online January 2019 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/3c14884027.html,/journal/sd https://https://www.sodocs.net/doc/3c14884027.html,/10.12677/sd.2019.91004 Research Status of Purification Technology for Fluoride Removal from Groundwater Lue Xiong, Kai Huang* School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing Received: Nov. 30th, 2018; accepted: Dec. 18th, 2018; published: Dec. 27th, 2018 Abstract Due to natural reasons and the increase in the production of fluorine industry in China in recent years, the fluoride content of groundwater in some areas exceeds the standard, leading to fre-quent occurrence of endemic fluorosis, which is harmful to people’s health, especially in remote rural areas. At present, some of the main methods for treating fluoride ions in water include coa-gulation sedimentation, lime precipitation, ion exchange, electrocoagulation, reverse osmosis, and adsorption. Compared with other methods, the adsorption method has advantages in terms of in-dustrial cost, fluorine removal efficiency, and process operation. This paper emphatically introduces the defluoridation by biosorption and briefly discusses its mechanism, which shows the feasibility of biosorption for defluoridation. Several suggestions for the treatment of high-fluorine groundwater are proposed, and the further development of biosorption in the future is expected. Keywords High Concentration of Fluoride Groundwater, Methods of Purification, Biosorption, Mechanism of Defluorination 地下水除氟的净化 技术研究现状 熊略，黄凯* 北京科技大学，冶金与生态环境工程学院，北京 收稿日期：2018年11月30日；录用日期：2018年12月18日；发布日期：2018年12月27日 *通讯作者。
废水除砷方案设计分析
密级保密 编号BJC20181203 应用TA-68mp树脂 废水除砷方案设计报告 编辑：*** 2018年12月03日·北京
1.光伏行业含砷废水深度处理方案设计分析 2. TA-68mp简介 2.1 TA-68mp基本技术参数 2.1.1 TA-68mp简要说明 TA-68mp由于其本身的大孔特性而显示出了优越的物理特性和化学稳定性，适合于在广泛的PH 范围内和温度条件下使用。 TA-68mp具有很强的抵抗有机物污染的能力，因此它可适用于含高浓度有机物和颜色的水质，可适用水处理砷的去除。 2.1.2 TA-68mp典型特性 型式/Type 强碱性阴离子交换树脂/strong base anion exchange resin 主体结构/Matrix structure 聚苯乙烯共聚物/Polystyrene copolymer 物理型式/Physical form 含水球状/Moist spherical beads 官能基/Functional group I 型季胺官能基/Quaternary Ammonium Type I 离子型式/Ionic form 氯/Chloride 总交换树脂( meq/ml ) 1.0meq/ml 目数/Screen size USS (湿) 16 to 50 粒度/Particle size(95% minm.) 0.3 - 1.2 mm 湿度/Moisture content 47±3% PH 范围/pH range 0 - 14 最大温度/Maximum Temperature Stability 60℃（140℉） 溶解性/Solubility 不溶于任何溶剂
富砷地下水研究进展_郭华明
第22卷 第11期2007年11月 地球科学进展 A D V A N C E S I NE A R T HS C I E N C E V o l.22 N o.11 N o v.,2007 文章编号:1001-8166(2007)11-1109-09 富砷地下水研究进展＊ 郭华明,杨素珍,沈照理 (中国地质大学水资源与环境学院,北京 100083) 摘 要:原生高砷地下水已对人类健康构成了极大威胁,许多国家和地区对此进行了较深入的研究。在阅读国内外大量文献资料的基础上,全面系统地总结了世界范围内原生高砷地下水概况、砷富集环境和砷来源、分析方法和技术、砷富集机理以及高砷区水源安全保障技术等。提出了高砷地下水研究的主要发展方向,包括:含水介质中砷形态研究、微生物影响下含水层中砷的释放研究、同位素技术在高砷地下水研究中的应用以及高砷饮用水安全保障技术研究等。 关 键 词:高砷地下水;迁移;富集;微生物;同位素 中图分类号:P641.3 文献标识码:A 1 引 言 砷是地壳的微量组分,其化合物广泛用于工农业生产和医药。微量的砷可促进人体新陈代谢,生血润肤。然而,砷也是一种有毒致癌物,当它在人体中聚积到一定量时,即会对人体健康造成危害,可导致器官癌变,如皮肤癌、肺癌等。自然界中的砷广泛分布于大气、水、土、岩石和生物体中。在天然过程和人类活动的影响下,砷可释放到环境中。其中,天然过程所导致的原生高砷地下水是当前国际社会面临的最严重的环境地质问题之一,它严重威胁全世界数亿居民的身体健康[1]。在孟加拉盆地有超过4千万人口饮用砷浓度超标的地下水,砷中毒患者超过20万[2]。在我国,高砷地下水主要分布于台湾、新疆、云南、湖南、贵州、山西、内蒙古等省(自治区)的40个县(旗、市),受影响人口约230万人。 原生高砷地下水及其导致的地方性砷中毒,已引起国际社会的高度重视。许多国家和地区投入巨力调查与研究高砷地下水的形成机制,以解决饮水型砷中毒问题,为低砷地下水的勘查、开发及除砷技术的研究提供科学依据。本文在查阅大量国内外相关研究成果的基础上,系统分析了世界范围内高砷地下水的分布、水文地球化学特征以及迁移富集规律,并归纳总结了高砷地下水的研究现状,指出了相关领域的研究热点和发展趋势。 2 全球原生高砷地下水概况 地球上很多地区的含水层中砷浓度高于50μg/L,尤其在阿根廷、孟加拉国、智利、中国大陆、中国台湾、匈牙利、印度孟加拉州、墨西哥中部、罗马尼亚、越南、美国的西南部等。另外,在尼泊尔、缅甸、柬埔寨的部分地区也存在高砷地下水。世界范围内高砷地下水分布如图1所示。 2.1 国外原生高砷地下水的分布及特点 2.1.1 印度和孟加拉 在全球范围的高砷地下水区,孟加拉国和孟加拉州是人类受高砷地下水威胁最严重的地区。孟加拉国和印度孟加拉州的高砷地下水主要分布于喜马拉亚隆起带以南,印度洋孟加拉(B e n g a l)海湾以北的布拉马普特拉河(B r a h m a p u t r a)、恒河(G a n g e s)、梅克纳河(M e g h n a)3条河流形成的浅、中层全新世冲洪积及三角洲含水层中。受影响区地下水中砷的 ＊ 收稿日期:2007-07-18;修回日期:2007-10-15. ＊基金项目:国家自然科学基金项目“原生高砷浅层地下水系统中砷的迁移转化复合界面效应研究”(编号:40572145)资助. 作者简介:郭华明(1975-),男,江西乐安人,副教授,主要从事水文地球化学、地下水污染控制等方面的教学与科研工作. E-m a i l:h m g u o@c u g b.e d u.c n
地下水处理方法简要分析
地下水处理方法简要分析 内容导读：臭氧是一种强氧化剂，它可以通过氧化作用分解有机污染物。臭氧在水处理中应用最早是用于消毒,如20世纪初法国Nice城就开此使用臭氧.到20世纪中期，使用臭氧的目的转为出除水中的色，臭。 地下水泛指存在于地下多孔介质中的水，其中多孔介质包括孔隙介质、裂隙介质和岩溶介质。地下水作为地球上重要的水体，与人类社会有着密切的关系。 我国有丰富的地下水资源，其中有不少地下水源含有过量的铁和锰，称为含铁含锰地下水。水中含铁量较高时，水有铁腥味，影响水的口味，作为造纸、纺织、印染、化工和皮革精致等生产用水，会降低产品质量；含铁水可使家庭用具如瓷盆和浴缸发生锈斑，洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍；铁质沉淀物Fe2O3会滋长铁细菌，阻塞管道，有时会出现红水。而含锰量较高的水所发生的问题与含铁量高的情况相类似，例如：使水有色、嗅、味，损害纺织、造纸、酿造、食品等工业产品的质量，家用器具会污染成棕色或黑色，洗涤衣物会有微黑色或浅灰色斑渍。因此，我们要对地下水进行处理，去除其中的各种杂质和有害物体，才能很好地利用地下水为我们的生活服务。那么，地下水处理方法有哪些呢 在国外应用最广泛的地下水处理方法有:臭氧氧化，生物活性炭技术、沸石滤料吸附技术等。 （1）除氨氮工艺---臭氧氧化：臭氧是一种强氧化剂，它可以通过氧化作用分解有机污染物。臭氧在水处理中应用最早是用于消毒,如20世纪初法国Nice城就开此使用臭氧.到20世纪中期，使用臭氧的目的转为出除水中的色，臭。 20世纪70年代以后,随着水体有机污染物的日趋严重,臭氧用于水处理的主要目的是出除水中的有机污染物。目前欧洲已有上千家水厂使用臭氧氧化作为深度处理的一个组成部分。 （2）除氨氮工艺---生物活性炭：臭氧氧化出水中有机物的可生物降解性大为提高,水中剩余臭氧可以被活性炭迅速分解,加之臭氧氧化出水中的溶解氧浓度高（因臭氧曝气作用）,使得臭氧后设置的活性炭床中生长大量的细菌,生物分解水中可生物降解的有机物，有原有单纯进行吸附的活性炭床演变成为同时具有明显生物活性的活性炭床，因此这种活性炭技术称之为生物活性炭。 地下水处理方法有哪些与单纯采用活性炭吸附相比，生物活性炭地下水处理方法具有以下特点： 1.提高了出水水质,通过物理吸附（主要对非极性分子物质）和生物分解（主要对小分子极性物质）的共同作用,增加了对水中有机物的出除效果。 2.降低了活性炭的吸附负荷，延长了活性炭的再生周期，从而降低了处理的运行费用。 3.再生物活性炭床中，水中的氨氮可以被生物转化为硝酸盐，并由此降低了消毒副产物
如何修复砷污染地下水
如何修复砷污染地下水 摘要: 在以高砷地下水为主要饮水水源的偏远农村地区，研发一种经济高效、操作简便的砷污染处理技术对解决其饮水安全问题具有重大意义。本文通过室内柱实验，利用FeSO4、NaAsO2和Na2S交替注入方法，完成并优化了硫化亚铁型除砷材料的制备。同时，探讨了强还原条件下含水层原位搭载除砷过程与机制。研究表明，FeSO4∶Na2S摩尔比为5∶4，连续注入120 h为最佳原位搭载条件;搭载实验柱除砷过程中，As(Ⅲ)(1000 μg·L-1)穿透时间(100 h)远高于示踪剂荧光素钠(1.25 h)所需时间，其阻滞因子达37，表明硫化亚铁型除砷材料具有显著的除砷效果;除砷前后硫化亚铁涂层的表征结果说明，原位搭载除砷过程中，As(Ⅲ)与硫化亚铁发生的吸附/共沉淀形成富砷草莓状黄铁矿是实现固砷的主要机理。 1 引言 砷是自然界中的一种微量元素，可赋存于多种天然矿物中.在某些地球化学、水文地质或人为因素的诱导下，含水介质中的砷可释放进入地下水中，进而导致水相砷含量异常.长期饮用高砷地下水可导致一系列的健康问题，包括皮肤癌、肺癌、肝脏和肾脏疾病等.鉴于此，世界卫生组织(WHO)及我国将饮用水砷标准限定为10 μg·L-1. 高砷地下水在世界范围内广泛分布，全球约70多个地区近1.5亿人口均不同程度地受到高砷地下水的威胁，尤其是印度、孟加拉、越南、缅甸、智利、阿根廷、匈牙利、美国和中国.我国原生高砷地下水主要分布于山西大同盆地、内蒙古河套平原及新疆、台湾等地区，共约1850万人口受到高砷地下水的威胁，地下水砷含量最高可达约3 mg·L-1.近年来，针对砷污染地下水原位修复的新技术不断涌现，其主要通过砷与铁氧化物/氢氧化物之间的吸附与共沉淀反应来实现对地下水中的砷去除.其中，通过向含水层注入氧化剂与铁盐，生成铁氧化物来吸附砷是最为熟知的一类地下水砷原位修复方法.尽管铁氧化物/氢氧化物作为高效的砷去除材料被广泛应用，但这类材料的显著缺陷在于不能修复具有强还原性的高砷地下水.大量研究表明，还原环境中，砷的地球化学循环过程与铁硫化物密切相关.众多学者针对铁硫矿物对砷污染水体的修复能力开展的研究表明，砷易与硫化物反应形成砷的硫化物，如毒砂、雄黄、雌黄等;在还原条件下，铁的硫化物，如陨硫铁矿、四方硫铁矿、黄铁矿等，对砷均有良好的去除效果. 尽管铁硫化物作为优良的除砷材料表现出良好的应用前景，但应用含水层负载铁硫化物开展地下水砷原位修复的研究尚未见报导.鉴于此，本文提出原位铁硫化物含水介质搭载技术，利用FeSO4和Na2S作为联合注入试剂，通过室内模拟，模拟真实地下水环境，探讨搭载介质原位除砷能力及所搭载矿物的稳定性，综合评价该技术在实地处理原生高砷地下水的可操作性.具体研究目标包括:1探讨原位除砷柱实验最佳搭载条件，如最佳Fe/S、最佳负载时间等，以期对场地尺度实验提供技术支持;2通过柱实验模拟原位除砷效果，从而对场地尺度的除砷效果进行预测;3通过除砷材料表征研究对硫化物除砷机制进行初步探讨. 2 材料和方法 2.1 材料与试剂
国内外除砷技术研究现状
国内外除砷技术研究现状 1.前言 根据联合国世界卫生署的报道，自1990年起，全世界总人口净增了六亿，而人们赖以生存的水资源却日益枯竭。水资源的枯竭大部分的原因直接来自水的资源污染，这引起全世界的高度关注。目前，全世界43% 的人口其饮用水没有达到足够的卫生标准，而有22 %的人口其饮用水的情况非常糟糕[1]。随着人口的增加和用水量的增加，地表水的供应已常常满足不了需要。人们不得不转向地下，寻找地下水资源。然而地下水的过度开发，又引起一系列新的问题。P．Bagla在《科学》期刊中披露，印度和孟加拉国由于地下水的污染，产生了种种新的疾病，严重地威协人类的健康。在孟加拉湾三角州地区，大约3600万的居民喝了被砷污染的水而导致中毒。最新一期美国《化学与工程新闻》[3]，又专门报道了孟加拉国砷污染的严重情况，并且有科学家义务前往该地，进行调查研究。世界各地不断有关于饮用被砷污染的水而导致中毒的报道。这其中有亚洲的印度、孟加拉国、越南、泰国、中国的台湾、新疆、陕西、内蒙古，南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥，欧洲的德国、西班牙、英国，以及北美的加拿大和美国。 砷是一种有毒元素，其化合物有三价和五价两种，三价砷的毒性更大。五价砷对大鼠、小鼠径口半数致死量为100mg/kg，三价则为10mg/kg，相差10倍。天然地下水和地表水都可能含有砷，除来源于地壳外，砷污染也来自农药厂、玻璃厂和矿山排水。地下水含砷量高于地表水，砷可通过呼吸道、食物或皮肤接触进入人体，在肝肾、骨胳、毛发等器官或组织内蓄积，破坏消化系统和神经系统，从而具有致癌作用。 欧洲、美国、日本等西方国家实行饮用水的最高允许含砷质量浓度10μg/L的标准，美国环境保护协会（EPA）规定：2006年1月23日，美国所有地区均强制实行饮用水的最高允许含砷质量浓度10μg/L的标准。我国目前实行的饮用水最高允许含砷质量浓度50μg/L 的标准，随着经济实力的不断增强和全民健康意识的普遍提高，最近建设部行业标准规定砷含量10μg/L，因此，进一步提高引用水的质量，保证居民饮用水中砷含量合格已经迫在眉睫，部分使用地下水源的水厂必须采取适当的处理工艺除去水中过高含量的砷。 减少砷对人类的侵害，是一项世界性的综合性课题，需要诸如地球化学、环境化学、水文地质学、微生物学等学科的共同努力，也需要政府部门的政策干预。有两种地质环境会导
水蓄冷节能方案
水蓄冷改造方案
目录 目录 1项目概述 (1) 2项目背景 (2) 3设计依据 (2) 4设计原则 (4) 5能耗基准 (5) 5.1 电价 (5) 5.2 制冷站能耗 (5) 6项目技术方案 (6) 6.1 系统原理 (6) 6.2 设计参数 (8) 6.3 蓄冷水池 (9) 6.4 控制系统 (9) 6.5 安装工程 (11) 6.6 主要设备清单 (12) 8项目工期 (13) 9节能效益分析 (14) 10项目总结 (16)
1项目概述 项目名称：水蓄冷节能项目。 项目地点： 项目内容：对大厦原400m3消防水池进行改造，以作空调蓄冷之用。并增加必要的设备和切换阀门，将其接入到大厦原制冷站的工艺系 统中。增加自动化运行管理系统，以实现自动化运行。 技术特征：水蓄冷与原空调系统不直接连接，系统安全可靠；水蓄冷空调系统的蓄冷水池与原冷水机组可并联运行，进一步提高空调的 可调节能力；自动化运行，将显著提高大厦制冷站的运行效率， 大大节约运行费用。 项目工期：20天。 合作模式：合同能源管理模式。 经济效益：年降低运行成本25.5万元。
2项目背景 建筑总面积为50000 m2。 A座B座 建筑面积m2 2500025000 总层数 1818 地上层数 1616 地下层数2 2 标准层面积m2 14351435 大厦的A座和B座共用一套空调系统。制冷站主机、辅机设备使用时间长， 设备老化，系统运行效率低。 空调系统每年5月7日开机运行，至9月30日停机。每天提供空调的时 间为早上7:00至晚上19:00。 3设计依据 本水蓄冷改造系统方案设计依据包括： 针对项目现场情况，我们参照和严格执行国家相关规范如下： ●《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003） ●《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003） ●《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2005） ●《容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法》（GB/T 10870-2001） ●《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002) ●《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92) ●《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81） ●《电气装置安装工程施工及验收规范》(CBJ232—92)