飲用水中的砷、硝酸鹽含量超標，為什么要采用離子交換工藝解決？

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砷是自然界飲用水中常見的污染源，來自于含砷的巖石、土壤等，然后慢慢擴散到水中。

砷常常以有機砷和無機砷兩種形式存在，然而無機砷在水中更普遍，并且毒性也更強。

硝酸鹽和亞硝酸鹽是氮的氧化化學存在單元，它同各種無機化合物結合。飲用水中硝酸鹽含量過高可引起人工喂養嬰兒的變性血紅蛋白血癥，對較年長人群無此問題，但有人認為某些癌癥（膀胱癌、卵巢癌、非霍奇金淋巴癌等）可能與極高濃度的硝酸鹽含量有關。所以，需對飲用水中的硝酸鹽濃度加以限定。

基于國內的調查資料，并參考國外的研究報道，《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006將飲用水中的硝酸鹽氮含量不得超過10mg/L，砷的含量小于0.01mg/l。

在特殊情況下（在某些地區，地下水中硝酸鹽含量高），允許限定值為20mg/L。因而在特殊情況下，20mg/L也是允許的。小型集中式供水和分散式供水硝酸鹽（以N計）指標限定值為20mg/L。在實際管理中，應重點關注嬰幼兒的反應。

目前有離子交換樹脂可以從工業用水或者民用飲用水中選擇性去除某些離子，并且這些選擇性離子交換樹脂的性能非常優秀，對于選擇性去除的離子擁有更大的交換容量和更小的泄漏值。

但是也可以使用任何一種氯型的I型或者II型強堿型陰離子交換樹脂，他們可以用來去除水中的硫酸鹽、硝酸鹽、砷和堿度。

對于飲用水中存在的一些常規離子，這些強堿型陰離子交換樹脂對他們的親和性的一般順序如下：

硫酸鹽 > 砷 > 硝酸鹽 > 氯 > 碳酸氫鹽 > 氟

當一般陰離子樹脂以氯型工作時，氯離子最終替換掉所有的陰離子。通過整個流程后，出水的硫酸鹽接近于零。

按照一般的飲用水濃度，因為硫酸根比其他陰離子對樹脂有更強的親和性，因此硫酸根占據樹脂床的頂層部分，并且砷和硝酸根對樹脂有第二和第三的親和性，因此他們占據接下來的部分。

當一般強堿陰樹脂交換容量耗盡時，硫酸根將取代砷，使得砷的濃度大幅上升，以至于超出原水中砷的含量，因此理解這個操作問題是至關重要的。如果設備超負荷運行，終端用戶的飲用水中砷的含量就會超標。

Tulsimer?A-62MP“硝酸鹽的選擇性”是指樹脂保留比其他任何離子包括硫酸鹽離子更強的親和力。各種功能組合后放入對硝酸鹽有選擇性的陰離子交換樹脂。

多數這些樹脂類似于1型樹脂，但是他們在胺的氮原子上有比構成1型樹脂的甲基有更大的化學基團。胺基團的較大尺寸使對二價離子的吸附變的更加困難，例如樹脂對硫酸鹽的吸附。

即使是飲用水濃度，這種重新排序的親和關系也使硝酸鹽比硫酸鹽具有更高的親和力，飲用水中硝酸鹽選擇性樹脂的親和關系：

硝酸鹽 > 硫酸鹽 > 氯化物 >碳酸氫鹽

在實驗室完成的研究檢測了選擇性主要去除砷，硝酸鹽的樹脂性能，證明是一種非常經濟的處理方案。

通過使用Tulsimer離子交換樹脂通過使用硝酸鹽選擇型樹脂來處理含有砷、硝酸鹽的水來完成對樹脂性能的研究。再生劑為鹽水，試驗細節及結果如下所示：

I 試驗細節

1. 樹脂; Tulsimer A-62 MP

2. 樹脂床高： 800mm

3. 再生劑： NaCL

4. 再生劑用量： 160g/L

5. 再生劑濃度：10%

6. 再生時間：45-60分鐘

7. 工作流速： 10BV/H

8. 工作停止：硝酸鹽泄漏超標

9. 進水分析：砷=0.07mg/L， 硝酸鹽=32.3mg/L， 氯=102mg/L， 硫酸根=34mg/L，堿度=100mg/L，TDS=600mg/L

II 試驗結果

1.交換容量（g/L）:14.68

2.交換容量（g/L）:14（對于硝酸鹽）

3.硝酸鹽泄漏：0.26mg/L

4.砷泄漏： 0.002mg/L

III 總結

1. 在終端硝酸鹽泄漏點，砷沒有增加；

2. 在工作周期中，出水的平均PH值為6.5-7.0；

3.用硝酸鹽選擇性樹脂來去除硝酸鹽、砷時，在硝酸鹽的泄漏點，對于硝酸鹽的去除率＞90%。

使用Tulsimer離子交換樹脂做任何特殊應用時，它都能保證品質，穩定性以及效率的平衡。Tulsier擁有一個廣泛的產品線以及豐富的應用經驗，促使了離子交換方案的各種靈活性，滿足各種特殊需要，實現更優的成本效益和更高的污染物去除率，以及安全處置方案。