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標題: 自來水中低濃度砷的分析與去除
作者: 吳曉妮
關鍵字: 五價砷
三價砷
混凝沈澱
離子交換樹脂
物種分離
出版社: 環境工程學系
摘要: 本研究就目前嘉南沿海地區含砷地下水水源的處理流程,確認該處理單元對砷的去除效果,並探討各影響因子,如砷初始濃度、砷物種及處理條件等。其次,將模擬實場操作方式在實驗室中進行試驗,探討曝氣混凝效率及砷物種的變化情形。 研究中先以陰離子交換樹脂利用批次試驗及管柱試驗兩種方式分離水中的As(Ⅲ)及As(Ⅴ)。批次試驗結果顯示,pH值在3-9間砷物種分離效果不受pH值影響,較佳分離條件為攪拌速度50 rpm及攪拌時間30分鐘。砷濃度在30-100 μg/L範圍,都可得到良好的分離效果,As(Ⅲ)回收率為95-98﹪,As(Ⅴ)回收率為94-99﹪。 砷物種分離管柱試驗方面,水樣5 mL加入管柱後,以20 mL(0.1M)HCl流洗,前15 mL收集液為As(Ⅲ)溶液,後10 mL收集液為As(Ⅴ)溶液。總濃度10-100 μg/L的含砷溶液經過管柱分離,As(Ⅲ)的平均回收率在80﹪左右,而As(Ⅴ)的平均回收率為96﹪,標準偏差均在11﹪內。 研究中以混凝處理法去除水中之三價砷與五價砷。混凝處理的操作變因包括混凝劑劑量、pH。結果顯示以20 mg/L的氯化鐵混凝除砷,pH值在5-9間,As(Ⅴ) 去除率會隨著pH升高而降低,較佳pH為6;As(Ⅲ)之去除率則會隨著pH升高而增加,較佳pH為9。且在相同pH值下,As(Ⅴ)與As(Ⅲ)去除率隨著氯化鐵添加量增加而提升。砷總濃度在2-200 μg/L範圍內,其去除率不會受濃度變化的影響。 有關As(Ⅲ)氧化成As(Ⅴ)的情形,在開放系統中,自然氧化或利用人工進行曝氣及攪拌的方式均不易使As(Ⅲ)氧化為As(Ⅴ)。添加NaOCl可使As(Ⅲ)在30分鐘內幾乎氧化為As(Ⅴ),可改善水樣的砷去除效率。 取自本省西南沿海三家淨水廠原水添加砷標準溶液(濃度50 μg/L)經混凝處理後,As(Ⅲ)殘留濃度仍有23-25 μg/L,高於飲用水標準(10 μg/L),去除率約為61-68﹪,而As(Ⅴ)殘留濃度為0-3.5 μg/L,去除率皆大於95﹪。若使用市售的RO淨水裝置直接處理含砷50 μg/L的水樣, As(Ⅲ)與As(Ⅴ)去除率平均為97﹪,殘留濃度均低於飲用水中砷的標準。
URI: http://hdl.handle.net/11455/5548
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