高鐵酸鹽作為一種環(huán)保型綠色水處理藥劑, 具有很強(qiáng)的氧化能力, 氧化還原電位甚至高于臭氧等一些強(qiáng)氧化劑。高鐵酸鹽經(jīng)反應(yīng)后生成的Fe³⁺具有很好的吸附性, 可以通過更深層次的強(qiáng)化吸附去除水體中污染物。高鐵酸鹽藥劑在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用前景十分廣闊。

1、高鐵酸鹽對鉛的去除研究

鉛是一種具有毒性的元素, 生物體內(nèi)若含鉛較高, 就會(huì)造成鉛中毒。高鐵酸鹽對鉛的去除, 主要依靠反應(yīng)所生成Fe(OH)₃的吸附作用, 而且在堿性條件下, 鉛會(huì)以絡(luò)合態(tài)存在, 形成Pb(OH)₂沉淀, 從而將其從水中去除。對高鐵酸鉀處理模擬高濃度含鉛礦井水中的鉛進(jìn)行研究, 結(jié)果表明, 鉛的去除率隨pH的改變而變化, pH在8～10范圍內(nèi), 鉛去除率達(dá)到95%, 去除效果好。利用高鐵酸鉀處理模擬重金屬廢水, 研究表明, pH是影響模擬水樣中鉛去除率的一個(gè)重要因素, 不同pH條件下去除率有所不同, 但是在一定投加量下, 高鐵酸鉀能夠使水中的鉛達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。如上所述, 高鐵酸鉀對模擬的含鉛廢水具有較好的去除效果, 但是面對成分復(fù)雜、污染物濃度各異的實(shí)際水體, 其具體去除效果和機(jī)理還需深入研究。

2、高鐵酸鹽對鉻的去除研究

Cr(Ⅵ) 是一種致癌物, 其毒性大、難去除且有生物放大效應(yīng), 對人類的健康危害巨大, 印染、化工、金屬冶煉等企業(yè)排出大量含鉻廢水。Cr(Ⅵ) 的去除是靠高鐵酸鉀反應(yīng)產(chǎn)生具有較好的吸附性的Fe(Ⅲ) , 同時(shí), Cr(Ⅵ) 也是強(qiáng)氧化劑, 可與還原性物質(zhì)強(qiáng)烈反應(yīng), 生成Cr(Ⅲ) , 進(jìn)而生成Cr(OH)3沉淀從水中去除。利用高鐵酸鉀對微污染水中的Cr(Ⅵ) 進(jìn)行處理, 研究表明, 當(dāng)氧化和絮凝段的pH與時(shí)間為一定值時(shí), 在相應(yīng)條件下, Cr(Ⅵ) 的去除率可達(dá)84.41%。證明了高鐵酸鉀可以高效去除水中的Cr(Ⅵ) 。

3、高鐵酸鹽同時(shí)去除多種重金屬

廢水中的重金屬離子主要由化工、冶煉等企業(yè)排入水體, 不同企業(yè)排出的重金屬種類、含量及各自的存在形態(tài)也不同。待處理廢水中同時(shí)含有兩種或兩種以上重金屬離子時(shí)高鐵酸鹽的去除效果是否受到影響也是一個(gè)值得探究的問題。利用高鐵酸鉀同時(shí)去除河水中的重金屬 (Cu、Mn和Zn) , 結(jié)果表明, 高鐵酸鉀對重金屬的去除過程中, 其氧化絮凝作用非常顯著, 且去除效率與pH相關(guān), 而總體溫度對高鐵酸鹽和重金屬之間的反應(yīng)沒有任何影響。利用K2FeO4有效地處理了砷、鉛復(fù)合污染, 在K2FeO4投加量為24mg/L時(shí), 對砷、鉛的去除率分別可達(dá)到99.30%、100%, 且溶液pH小于7時(shí), 同時(shí)去除砷、鉛效果較好。但與單獨(dú)污染相比, 低K2FeO4投加量下砷與鉛存在明顯的競爭關(guān)系, 且K2FeO4的投加量并不是越多越好, 這可能與吸附容量有關(guān)。將高鐵酸鉀用于處理砷和銻的組合污染, As(Ⅲ)和Sb(Ⅲ) 被氧化后通過Fe(Ⅵ) 的還原產(chǎn)物從溶液中吸附分離。結(jié)果表明, 在雙溶質(zhì)溶液中2種元素的吸附速率較單溶質(zhì)溶液有顯著提高, 證明砷和銻之間存在協(xié)同作用。

高鐵酸鹽在污水深度處理中的應(yīng)用研究遠(yuǎn)不止上述幾項(xiàng), 重金屬污染問題日趨嚴(yán)峻, 其造成的后果也極其嚴(yán)重。高鐵酸鹽獨(dú)特的優(yōu)勢在于極強(qiáng)的氧化性和良好的混凝效果。高鐵酸鹽在降解污染物的過程中, 通過單電子和雙電子轉(zhuǎn)移的機(jī)制, Fe(Ⅵ) 被還原為Fe(Ⅲ) 或Fe(Ⅱ) , 反應(yīng)過程中, 中間價(jià)態(tài)還會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜絡(luò)合物, 產(chǎn)生吸附、電中和以及網(wǎng)捕等正向效果, 其具體的反應(yīng)機(jī)理途徑與處理污染物本身的化學(xué)特性相關(guān)。高鐵酸鹽的處理效果與溶液pH的高低密不可分, 因此在利用高鐵酸鹽處理污染物時(shí), pH的控制也至關(guān)重要。

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