含砷废水治理技术研究进展

摘要：介绍了水体砷污染的危害性和治理技术的研究进展。阐述了各种技术的原理、

优缺点和适用范围。就目前各种水体砷污染治理技术存在的问题，指出水体砷污染治理技

 

术未来的发展方向、提出最终解决水体砷污染的思路。

　　1. 

 

引言

　　砷是一种毒性极强的非金属元素，能够引起多种疾病，如：皮肤癌、肺癌、膀胱癌、台
湾黑脚病、非癌症性组织损害、胃肠疾病等。砷能够取代营养元素磷的位置而与细胞上的巯
基结合，从而使细胞毁损。生物体内磷被砷取代后，ADP 与 ATP 的正常功能遭到破坏，
严重时引起生物死亡。砷在自然界中有 245 种化合物，其中砷元素通过自然活动和人类活
动主要以 AsO43-、AsO33-这两种阴离子形态进入水体，造成砷污染。砷污染引起的环境事
件在包括智利、阿根廷、墨西哥、印度、台湾、越南、孟加拉、中国等在内的很多国家和地区均
有发生，尤其是孟加拉国，该国由于过量抽取高砷地下水用于生产生活，将近有 2800-
7700 万居民受到砷污染的严重威胁。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，进一步提高引用水的质量必将是个趋势，新标准的建立和实施只是时间问题。处
理含砷废水的研究非常活跃，但是目前的处理技术存在诸多不足，明显滞后于迅速高涨

 

的环保需求。
　　目前的处理技术主要分为物化法和生化法两大类。物化法包括：沉淀法、离子交换法、
膜法、电渗析法、光催化氧化法、吸附法等；生化法包括：微生物胞外转化法、植物吸收法、

 

微生物胞内转化法、微生物死细胞吸附法等。
　　物化法总的说来，反应速度较快、处理量大、曾经得到广泛的运用。但是由于传统的物
化法会产生大量的废渣，废渣又不能在环境中稳定存在，导致二次污染。生化法会由于作
用菌种的不同而有巨大的差异，如，化能自养菌就可以利用矿物反应放出的能量来满足
自身生长和繁殖的需要，而化能异养菌就必需外加营养源才能生存，由于营养源的加入，
往往会造成出水 COD 的超标，化能自养菌就不会产生有机污染的问题。而植物吸收法，
植物中砷含量是决定砷是否具有回收价值的关键，如不具回收价值，含砷植物的处理处
置就是很棘手的问题。死细胞吸附法，最终含砷污泥的处理、处置是关键因素。可见，无论
哪一种处理方法，只要解决了二次含砷物质处理处置，并且不产生另外的污染物这个难

 

题，就是真正解决了砷污染问题。
　　所以开发高效、经济的砷污染治理新技术就是要求新技术克服传统技术的不足，走出
把一种污染变为另一种污染的怪圈，达到污染物资源化目的，从而实现真正意义上的造

 

福人类。新技术一旦取得突破，将会使全人类从中直接获益。
　　2. 

 

含砷废水治理技术的现状

　　传统的方法处理处理含砷废水主要用化学沉淀法，根据具体的情况又可分为砷酸钙
法和硫化砷法。砷酸钙法是用石灰、铁盐、高分子絮凝剂使砷与这些物质作用发生中和脱砷、

 

吸附等反应，并发生架桥、共沉淀效应，使砷从废水中去除。

 

　　有关的反应式主要有：
　　3Ca(OH)2 + 2H3AsO3   

＝ Ca3(AsO3)2 + 6H2O 

　　3Ca(OH)2 + 2H3AsO4   

＝ Ca3(AsO4)2 + 6H2O