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近年来,自然地质过程和人类的活动导致砷流入地下水造成污染,地下水属于还原性水体,其中所含溶解态的砷主要存在形式为亚砷酸盐(AsIII)。本文以人工模拟含砷地下水(AsIII浓度为10 mg/L),利用微生物将亚砷酸盐氧化成砷酸盐(AsV)作为预处理措施,利用聚苯硫醚纤维对氧化后的砷进行吸附,以达到彻底处理环境中如地下水中的砷。 本论文共分为三个部分: (1)将石英砂和火山灰作为填充材料分别装入两个上流式固定床反应器(R1和R2)并接种亚砷酸盐氧化菌聚集体(AsOB),在不同 HRT连续运行; (2)将石英砂及负载有零价铁(ZVI)的石英砂作为载体材料分别填充到两个上流式固定床反应器(C1和C2)中并接种驯化微生物,改变不同的HRT来研究微生物氧化规律; (3)选用优良的砷吸附剂聚苯硫醚纤维(PPS),将微生物氧化后的砷吸附(r1+r2)与直接吸附(r3)作对比,验证预处理AsIII对彻底去除砷的应用意义。 结果表明: (1)在HRT为6 h,3 h,1 h时,两反应器均能达到完全氧化。HRT为40min时,R1和R2中的AsIII氧化效率分别为80%和99%。与石英砂相比,火山石对于AsIII氧化效率更高。在R1和R2中,AsIII的氧化速率与反应器轴向呈负相关,这与固定床反应器中的AsOB分布密切相关。 (2)在HRT为40 min时,R1的平均氧化效率为84%,低于R2的99%。在较高HRT时,ZVI对微生物氧化并无明显促进;在较低HRT时,ZVI有益于上流式固定床反应器中微生物膜的稳定性。 (3)pH对PPS吸附AsV的影响不大,但在中性条件下吸附能力较优;PPS在较宽pH下对AsIII吸附效果不明显。PPS对AsV的吸附饱和容量为55 mg/g,吸附符合朗格缪尔模型。生物氧化与PPS联合除砷,可以将10 mg/L AsIII处理至达标水平,处理能力达99%。