改性陶粒滤料组合问世 多介质过滤器实现砷污染物 98.7% 高效去除

改性陶粒滤料组合问世 多介质过滤器实现砷污染物 98.7% 高效去除

本报讯 近日，国内水处理滤料领域传来突破性进展 —— 一款新型改性陶粒滤料组合完成技术验证并实现产业化落地，将其集成至多介质过滤系统后，对水体中砷污染物的去除效率达到 98.7%，远超传统滤料的处理水平，为高砷地区饮用水安全保障及工业含砷废水治理提供了全新解决方案。

砷是水体中典型的高毒性污染物，长期摄入会引发皮肤损伤、内脏病变甚至癌症，我国饮用水卫生标准明确要求砷含量限值为 0.01mg/L。传统多介质过滤器常用的石英砂、无烟煤等滤料，仅能通过物理截留去除少量砷，对溶解性的三价砷、五价砷离子截留效率不足 60%；而单一铁基改性滤料则存在 pH 适用范围窄、易产生铁泥二次污染、滤料吸附饱和快等弊端。

此次研发的改性陶粒滤料组合，采用 “硅藻土基多孔陶粒 + 原位纳米零价铁改性 + 硅 - 铁 - 碳绒状复合结构” 的核心工艺，突破了传统滤料的技术瓶颈。据研发团队介绍，该滤料首先依托硅藻土陶粒 35%-85% 的高孔隙率形成物理过滤屏障，再通过无氧烧结工艺在陶粒微孔内原位生成纳米零价铁粒子，构建出具有强吸附性的硅 - 铁 - 碳无定型绒状膜。这种特殊结构不仅能通过离子交换、共沉淀作用高效捕获砷离子，还可在中性至弱碱性水质条件下（pH7.2-8.5）稳定发挥作用，无需额外调节水体酸碱度，同时解决了零价铁滤料易脱落、产生红水的行业痛点。

在实际应用测试中，集成该滤料组合的多介质过滤器表现亮眼。针对砷浓度为 0.15mg/L 的模拟地下水，系统出水砷浓度可降至 0.00195mg/L，去除率达 98.7%，且对三价砷的去除效率优于五价砷；在连续运行 3000 个床容积后，滤料吸附容量仍保持初始水平的 85% 以上，反冲洗再生后可恢复 90% 的处理性能。此外，该滤料还兼具同步去除铅、镉等重金属的能力，对水中余氯及消毒副产物的去除率也可达 90%，实现了 “一滤多效” 的水处理效果。

“改性陶粒滤料组合的问世，让多介质过滤器从传统的‘预处理设备’升级为‘深度除砷核心单元’。” 某环保工程公司技术负责人表示，该滤料已在西南某高砷地区农村饮水工程中完成试点，单套设备可满足 500 人日常饮水的除砷需求，运维成本较反渗透系统降低 60%；在有色金属冶炼废水处理场景中，其与混凝沉淀工艺联用，可将废水砷浓度从 1.2mg/L 降至 0.05mg/L 以下，达到工业废水回用标准。

据行业数据显示，全球地下水砷污染影响超 9400 万人，我国部分矿区、农村地区也面临砷超标难题。此次改性陶粒滤料的产业化，不仅填补了国产高效除砷滤料的技术空白，也为多介质过滤设备拓展了在饮用水深度净化、工业废水回用等领域的应用边界。目前，该滤料已实现规模化生产，相关企业正推进与市政水厂、煤化工企业的批量合作，预计年内将落地超 50 个水处理改造项目。