地下水除砷：顆粒氫氧化鐵吸附劑工藝

一、產品定義與核心規格

? 名稱：BKsorb顆粒氫氧化鐵除砷濾料

? 活性成分：β-FeOOH + Fe(OH)?，鐵含量 ≥ 600 g/kg

? 粒徑：0.2–2.0 mm；體積密度 1150 kg/m3

? 粒徑：比表面積 ≈ 300 m2/g

二、除砷機理（兩步反應）

1. 表面吸附：高比表面積提供大量 ≡Fe–OH 活性位點。

2. 化學鍵合：As(V) 與表面羥基置換生成穩定 FeAsO?；As(III) 需先氧化為 As(V) 再被固定 ：

• Fe(OH)? + H?AsO? → FeAsO?↓ + 3H?O

三、優勢總結

1. 高選擇性：對 As(III) 和 As(V) 均有效，一次過濾達標 0.01 mg/L。

2. 運行簡單：無需額外化學藥劑與再生系統，維護量低。

3. 環境友好：不產生含砷污泥或再生廢液，飽和料可作為一般固廢處置（制磚、填埋）。

4. 經濟：與反滲透/離子交換相比，投資和能耗降低 30–50 %。

四、工藝單元流程（適用于地下水）

1. 預處理：10 μm 保安過濾除懸浮物；As(III) 占比高顆粒選擇加 0.5–1 mg/L 的NaClO或曝氣氧化（也可以不預氧化，同樣出水達標，只不過吸附量要減少一些）。

2. 吸附過濾
   ? 裝填高度：0.8–1.6 m（建議 ≥1.0 m）
   ? 空床接觸時間 EBCT：3–5 min
   ? 過濾速度：10–20 m/h（≤20 m/h 保證出水 As<10 μg/L）
   ? 吸附峰值 pH：6.5–7.5（運行范圍 5–9）
   ? 允許壓降：≤0.5 bar

3. 反沖洗
   ? 觸發壓差：0.5 bar；反沖洗強度 25–30 m/h；歷時 5–10 min，每月 1–2 次即可。

4. 出水監測
   ? 在線或每周人工檢測，確認出水 As<0.01 mg/L。

五、適用水質邊界

? 砷濃度：0.03–0.5 mg/L

? 溫度：5–60 °C

? 共存離子：Cl?、SO?2?、HCO?? 無干擾；需控制 PO?3?<0.5 mg P/L、Si<10 mg SiO?/L 以延長壽命。

六、典型工藝布置

? 小型一體化設備：1–50 m3/h 撬裝壓力罐，上向流或下向流。

? 大型水廠：并聯多格固定床，單格面積 5–20 m2，總處理能力可達 5-10 萬 m3/d

七、國內已驗證案例

? 陜西200 m3/h 地下水除砷項目：BKsorb 濾池出水 As<5 μg/L，運行第 4 年。

? 甘肅 500 m3/d 農村聯村工程：低溫 8–12 °C，2 年未更換濾料，出水穩定。

? 內蒙古 80 m3/h 集成設備：高硬度水質，反洗周期 10–14 d。