[发明专利]饮用原水除砷及回收砷技术

说明书

技术领域：用电解法去除饮用水中砷并回收砷的技术，属于水处理领域。

技术背景：含砷饮用水分布在广大缺水地区，人口分散，不适宜用成本高的膜分离技术。

发明目的：我国有200万人饮用高砷水，孟加拉国更有8500万人饮用高砷水，严重危害健康，由于这些人口分布在广大缺水地区，不适于使用膜分离技术，使用本发明投资少，去砷效果好，且能回收砷资源。

发明内容：饮用水中含有砷，大都以AS₂O₃化合物溶在水中，用常规的自来水厂技术不能除去，然而使用电解法在有隔膜的电解槽中，溶在水中的AS₂O₃会电离成AS³⁺离子，阳极侧的AS³⁺会穿过隔膜进入阴极侧，在阴极侧的水中AS³⁺会迅速趋向阴极板并产生如下电化学反应，AS³⁺+3e→AS，AS³⁺得到3个电子后还原成金属砷附着在电极板上，因此水中AS₂O₃得以除去。电解时电压愈高，AS³⁺动能愈大，除砷效果好。所以电解电压以用220伏交流直接得到的190-200为宜。电解槽工作一段时间后，阴极板上富集金属砷，可以将阴极板取出，放置在回收电解槽中作为阳极板，只要电解10-15分钟左右，附着在极板上的金属砷就会脱落沉入水中，收集后，就可从中提取金属砷资源。

发明的有益效果：

饮用含砷水会患严重皮肤病和癌症。由于用常规水处理技术，难度大、投资高，使广大饮用含砷水地区长期得不到解决。使用本发明技术，可以用很少的投资可靠的技术，去除饮用水中的砷去除率达到60-90％。并且特别适用于分散的水井，用价格低廉的设备可以解决几十人的饮用水处理，而且处理得到的水是小分子团的活性水，微碱性和还原性，是有保健功能的优质饮用水，使危害健康的饮用水变成有益健康的饮用水，还能回收宝贵的资源砷。

附图说明：附图为本发明所采用的间隙式电解槽的结构原理图。图中

1、直流电源  2、电解槽箱体  3、阳极板

4、隔膜      5、放水阀      6、放水阀

7、阴极板

实施例：

电解槽为一畅开式的箱体2，用ABS注塑成型；中间由特种微孔陶瓷隔膜4分隔；左侧放置阳极板3，材料用钛合金板镀铂或钌；右侧置阴极板7，用相同材料或不锈钢；两侧下部装有放水阀5和6；直流电源1将220伏交流电直接整流得到190-200伏直流电工作。

操作时将水经过初级净化，过滤去除杂质，将水由畅口处灌入两侧，电解30-60分钟，时间长短根据水质决定，以将含砷量降低到达标为准。电解结束将阴极水放出需经过5小时以上沉淀得到清澈的饮用水。阳极水可以作为生活用水。

阴极板在工作10小时以上，板面上会沉积一层附着物，其中包含有砷和其它重金属。可将其取出，在另一专用回收砷的电解槽中作为阳极，只要电解15分钟左右，板面上的沉积物就会脱落在水中，将其收集积累后可以从中提取金属砷。对于用不锈钢制作的阴极板在用作阳极时会产生腐蚀，故电解时间不宜过长，只要使沉积物脱落即可。但不锈钢阴极板除砷效果比镀铂或钌钛合金板为好。