砷（As）是一些工厂和矿山废水中的污染元素，其剧毒、难降解且易生物聚集的特点极大的威胁了水环境安全和人体健康。天然水体中砷元素主要以As（III）和As（V）存在，且As（III）的毒性更大。常见除砷的方法有沉淀法、氧化絮凝法和离子交换法等。
（1）沉淀法除砷：砷酸盐的溶解度小，工业上需要将废水中和至pH＞12，再用氧化剂将As（III）转化成As（V），然后用石灰乳沉淀除砷，得到Ca₅（AsO₄）₃OH沉淀。“沉砷”的最佳温度控制在80～85℃的原因是

若温度过低，反应速率慢，若温度过高。氢氧化钙溶解度小，沉淀率下降

若温度过低，反应速率慢，若温度过高。氢氧化钙溶解度小，沉淀率下降

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（2）高铁酸盐氧化絮凝法除砷。

已知：①As（III）和As（V）水溶液中含砷的各物种分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH的关系分别如图-1所示。②高铁酸钾易溶于水，具有强氧化性；溶液酸性越强，其氧化性越强；在pH＜1的酸性条件下质子化，主要以HFeO₄^-形式存在。③高铁酸钾在一定pH范围的水溶液中易生成Fe（OH）₃胶体，溶液的pH对胶体粒子表面所带电荷有影响。pH=7.1时，胶体粒子表面不带电荷；pH＞7.1时，胶体粒子表面带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH＜7.1时，胶体粒子表面带正电荷，pH越低，表面所带正电荷越多。
①pH＜1时，HFeO₄^-将As（III）氧化为As（V）的离子方程式为

2HFeO₄^-+3H₃AsO₃+8H⁺=2Fe³⁺+3H₃AsO₄+5H₂O

2HFeO₄^-+3H₃AsO₃+8H⁺=2Fe³⁺+3H₃AsO₄+5H₂O

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②在一定pH范围内，K₂FeO₄的还原产物可形成Fe（OH）₃胶体，吸附As（V）的离子达到除砷目的；不同pH对K₂FeO₄氧化絮凝除砷影响如图-2所示。除砷过程中控制废水pH为4～7，pH过低或过高，砷的去除率都下降，其原因是

pH过低，酸性增强，K₂FeO₄氧化H₃AsO₃，本身被还原为Fe³⁺，生成絮凝剂Fe（OH）₃胶体较少，此时As（V）主要以H₃AsO₄形式存在，被Fe（OH）₃胶体吸附的量少，砷的去除率下降；pH过高，K₂FeO₄氧化性减弱，还原产物Fe³⁺的量减少，产生Fe（OH）₃胶体的量减少，碱性增强，Fe³⁺直接反应生成Fe（OH）₃沉淀，As（V）主要以HAsO₄^2-或AsO₄^3-形式存在，絮凝剂表面所带负电荷增多，静电斥力增加，砷的去除率下降

pH过低，酸性增强，K₂FeO₄氧化H₃AsO₃，本身被还原为Fe³⁺，生成絮凝剂Fe（OH）₃胶体较少，此时As（V）主要以H₃AsO₄形式存在，被Fe（OH）₃胶体吸附的量少，砷的去除率下降；pH过高，K₂FeO₄氧化性减弱，还原产物Fe³⁺的量减少，产生Fe（OH）₃胶体的量减少，碱性增强，Fe³⁺直接反应生成Fe（OH）₃沉淀，As（V）主要以HAsO₄^2-或AsO₄^3-形式存在，絮凝剂表面所带负电荷增多，静电斥力增加，砷的去除率下降

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（3）离子交换法除砷：强碱性离子交换树脂上的OH与废水中的H₂AsO₄^-、HAsO₄^2-、AsO₄^3-进行离子交换，OH^-进入水中，H₂AsO₄^-、HAsO₄^2-、AsO₄^3-被树脂固定以达到除As（V）目的；不同pH对As（V）去除率的影响如图-3所示。结合As（V）在水溶液中的存在形态与pH的关系和OH^-的交换效率分析，pH=4.5时去除率最高的原因是

1个OH^-可以交换1个H₂AsO₄^-，与HAsO₄^2-交换需要2个OH^-，与AsO₄^3-交换需要3个OH^-，不能与H₃AsO₄交换，pH=4.5时，As（V）主要以H₂AsO₄^-形式存在，pH＜4.5时，pH越小，H₃AsO₄比例越高，去除率越低，pH＞4.5时，pH越大，HAsO₄^2-、AsO₄^3-的比例越高，去除率越低

1个OH^-可以交换1个H₂AsO₄^-，与HAsO₄^2-交换需要2个OH^-，与AsO₄^3-交换需要3个OH^-，不能与H₃AsO₄交换，pH=4.5时，As（V）主要以H₂AsO₄^-形式存在，pH＜4.5时，pH越小，H₃AsO₄比例越高，去除率越低，pH＞4.5时，pH越大，HAsO₄^2-、AsO₄^3-的比例越高，去除率越低

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