[发明专利]一种电化学强化砂滤罐除砷方法

摘要

本发明涉及一种电化学强化砂滤罐除砷方法，本方法为采用一套除砷装置，将电化学技术与传统的砂滤罐除砷技术相结合，即利用电化学技术中电极持续产生的铁氧化物，提高砂滤罐对砷的吸附容量，同时对除砷装置使用过程采用了定期反冲洗措施，装置经过反冲洗后可重新使用，实现长效地将地下水中的砷(III)氧化为砷(V)并吸附去除。本方法解决了传统砂滤罐使用寿命较短、更换砂滤料的困难等问题。本方法无需加入外源氧化剂，具有处理时间短、效率高、操作灵活、控制方便、维护简单和环境友好等特点，便于推广应用。

主权项

一种电化学强化砂滤罐除砷方法，先构建除砷装置，包括设有进水口和净化水出口的砂滤罐，在砂滤罐内壁安装阳极和阴极，在砂滤罐内填充有空隙率为0.3～0.5的石英砂滤料；在砂滤罐外设置直流电源和电流表，在砂滤罐的进水口前端安装水泵；其特征在于：再按如下步骤操作：步骤⑴、所述的砂滤罐内壁安装的阳极有二个，阴极有一个，在砂滤罐内进水口一侧横截面依次安装惰性导电材料制作的阳极Ⅰ，阴极和铁阳极，三个电极平行安装；直流电源为稳压直流电源，直流电源的正极有一路经电流表Ⅰ连接阳极Ⅰ，还有一路经可变电阻和电流表Ⅱ连接铁阳极，直流电源的负极接阴极；步骤⑵、开启水泵，将含砷(III)地下水泵入砂滤罐中，同时开启直流电源向电极提供电流，调节阳极Ⅰ与铁阳极的电流比为1:1～3.4:1，用于调整电解产生的O₂和Fe²⁺的供应量；步骤⑶、含砷(III)地下水先通过阳极Ⅰ，被阳极Ⅰ电解产生的氧气饱和，一部分砷(III)在阳极Ⅰ表面被氧化成砷(V)；随后含氧地下水流经阴极和铁阳极，在铁阳极产生的Fe²⁺与水中溶解的O₂反应生成三价铁氧化物沉淀在石英砂滤料表面，水中剩余的砷(III)被Fe²⁺氧化过程中生成的活性物种氧化成砷(V)，砷(V)被三价铁氧化物吸附，净化后的水从净化水出口流出；步骤⑷、监测水中总砷、砷(III)和Fe²⁺的浓度，通过调节电流和/或进出水流速，控制修复效果和能耗优化；步骤⑸、电化学强化砂滤罐除砷装置经过一段时间使用后：生成物中含有的三价铁氧化物会堵塞电极表面以及石英砂滤料之间的空隙，此时应定期停止向电极供电，对砂滤罐进行反冲洗；反冲洗时通过增大水流速，将三价铁氧化物冲洗出罐体后，再重新运转装置进行水处理。