2020-01-302024-05-14https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/655556摘要：砷於地下水環境中多以亞砷酸鹽(arsenite, As(III))存在，其毒性、可溶性、與移動性等特性，皆高於砷酸鹽(arsenate, As(V))物種，故其整治具有相當難度。過去本團隊執行之104年度「以電容去離子技術移除地下水中砷之研究」、105年度「建構電容去離子系統整合模組處理含砷地下水之先驅試驗」、107年度「電催化/電吸附同步去除砷之技術開發」及108年度「開發二氧化錳/生物炭之循環經濟材料於地下水砷吸附之研究」等研究計畫，已成功證實電容去離子(capacitive deionization, CDI)技術與活性生物炭(active-biochar)單元於控制地下水砷污染之潛力。因此，於今年度研究計畫將結合先前的研究成果，進行實驗室模組試驗，透過整合活性生物炭(稻殼廢棄物)單元與電容去離子裝置，設計具備As(III)氧化/吸附之活性生物炭填充管柱，針對As(III)進行有效的轉換與吸附，後續配合電容去離子技術進行地下水砷污染之控制。其技術核心在於活性生物炭中的二氧化錳可促進As(III)的氧化反應、提升總砷的吸附效能，並可部分去除水中其它污染物質。接著，活性生物炭管柱的出流水可進一步進入電容去離子裝置，利用活性碳電極材料的高孔隙與高比表面積特性，在外加電場條件下，以電吸附方式分離水中剩餘的污染離子，調控出流水之品質。整體而言，本研究計畫擬藉由二階段處理程序之整合及試驗驗證，協助實場地下水砷污染處理之精進。<br> Abstract: As(III) species, as a predominant proportion in groundwater, exists with higher toxicity, lower mobility, and lower adsorption possibility compared with As(V) species. To facilitate the control of arsenic contamination, an integrated system of active-biochar column and capacitive deionization device was proposed. Herein, active-biochar, or manganese dioxide-biochar composite (MnO2/BC), tends to oxidize As(III) and thus can enhance arsenic adsorption after converting As(III) to As(V). Applying this, a hybrid system of active-biochar column combined with the capacitive deionization device was designed for controlling arsenic contamination. The column can be used for conversion and partial adsorption of arsenic, while the capacitive deionization device can be used to remove the remaining ions. In summary, the integrated system was proposed with the aim of mechanism investigation and parameter verification, and further facilitation of arsenic contamination control in groundwater.活性生物炭二氧化錳三價砷氧化電容去離子技術砷污染控制Active biocharManganese dioxideAs(III) oxidationCapacitive deionizationArsenic-contaminated groundwater