高鐵酸鹽去除水中雙酚A和磷酸鹽的效能研究.pdf

1、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動了新興產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，工業(yè)廢水、生活污水排放總量也呈逐年增加趨勢，水資源水質(zhì)惡化，水生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，對水資源的保護(hù)和治理逐漸成為城市發(fā)展的戰(zhàn)略性任務(wù)。高鐵酸鹽作為一種新型的多功能水處理材料逐漸得到人們的關(guān)注，并且在污水二級出水中內(nèi)分泌干擾物等有機(jī)物與磷酸鹽、氨氮等無機(jī)物共存，若直接排放危害巨大。因此，本文以高鐵酸鹽、雙酚A(BPA)和磷酸鹽為主要研究對象，考察Fe(VI)對BPA和磷酸鹽的協(xié)同去除效能，并利用Fe(Ⅱ)強(qiáng)

2、化Fe(VI)對水中磷酸鹽的去除，拓展高鐵酸鹽在污水處理中的應(yīng)用研究。
　　首先研究高鐵酸鹽在氧化BPA的同時(shí)對水中共存的磷酸鹽的去除效能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高鐵酸鹽投量的增加能有效地提高BPA的處理效果，去除效率與水體溫度也呈正相關(guān)，并且在pH為6-7之間，能夠取得很好的去除效果。從高鐵酸鹽的自分解曲線可以看出，F(xiàn)e(Ⅲ)對高鐵酸鹽的催化反應(yīng)不僅僅是繼續(xù)生成Fe(Ⅲ)，而是伴隨著中間價(jià)態(tài)鐵Fe(V)或者Fe(IV)的生成?？偭肯嗤?/p>

3、分多次地投加高鐵酸鹽可使溶液中BPA去除效果增加，叔丁醇的加入對高鐵酸鹽去除BPA有一定的抑制作用，這些都說明在氧化BPA的反應(yīng)過程中不僅僅是高鐵酸鹽參與了反應(yīng)，同時(shí)也伴隨著中間價(jià)態(tài)的強(qiáng)氧化性物質(zhì)參與氧化過程。在Fe(VI)協(xié)同處理水中BPA和磷酸鹽的實(shí)驗(yàn)中，高鐵酸鹽除磷效果要強(qiáng)于單獨(dú)的Fe3+鹽，高鐵酸鹽氧化后生成新生態(tài)的水合氧化鐵，它也具有除磷作用。
　　增加Fe(VI)氧化后新生態(tài)水合氧化鐵的生成量，能夠更好地促進(jìn)新生態(tài)水合

4、氧化鐵的除磷效果，因此本文考察Fe(VI)/Fe(Ⅱ)聯(lián)合體系對水中磷酸鹽的去除情況。研究結(jié)果表明，F(xiàn)e(VI)/Fe(Ⅱ)體系的除磷效果要高于單獨(dú)Fe3+鹽。通過對絮體顆粒物表面形態(tài)的表征和FTIR圖譜分析，可以看出在Fe(VI)/Fe(Ⅱ)體系中生成的絮體中含有FeOOH，它能夠很好地吸附水中的磷酸鹽，而且它對磷酸鹽不僅僅是簡單的吸附，而是通過吸附過程形成內(nèi)層復(fù)合物，即發(fā)生了絡(luò)合反應(yīng)?；炷^程中溶液的濁度和pH值變化也能說明這一點(diǎn)。

5、
　　在Fe(VI)/Fe(Ⅱ)除磷體系和單獨(dú)Fe3+鹽除磷體系中，F(xiàn)e(VI)/Fe(Ⅱ)體系中的最佳Fe/P摩爾比為1.32，而單獨(dú)鐵鹽除磷時(shí)的最佳Fe/P摩爾比為1.72。在Fe(VI)/Fe(Ⅱ)體系中，氯離子和硝酸根離子的存在對磷酸鹽的去除基本沒有影響，硫酸根離子和氨根離子的存在對其除磷效能有一定的抑制作用。溶液中硅酸根離子的存在，在pH值較低時(shí)可強(qiáng)化Fe(VI)/Fe(Ⅱ)體系的除磷作用，但隨著pH值的升高可明顯抑制該

6、體系中磷酸鹽的去除。在堿性條件下鈣離子的存在能促進(jìn)磷酸鹽的去除。從SEM圖譜中發(fā)現(xiàn)，這些離子存在對絮體的表面形貌特征都有一定的影響。水中有機(jī)物腐殖酸的存在，對Fe(VI)/Fe(Ⅱ)除磷體系除磷都有一定的抑制作用。在初始pH值為5-7的混凝過程中，F(xiàn)e(VI)/Fe(Ⅱ)能夠達(dá)到很好的除磷效果，但是出水濁度有所升高。
　　因此，為了強(qiáng)化Fe(VI)/Fe(Ⅱ)體系對濁度的去除，引入Fe(多價(jià)態(tài))體系，考察它對污水二級出水的處理情況

7、。研究發(fā)現(xiàn)Fe(多價(jià)態(tài))體系對水中的有機(jī)物和磷酸鹽也有協(xié)同處理的效能，最佳的Fe(VI)/Fe(Ⅱ)摩爾比為0.5；Fe(多價(jià)態(tài))體系處理污水二級出水中磷酸鹽時(shí)，最佳的Fe(VI):Fe(Ⅱ):Fe(Ⅲ)的摩爾比為1:2:4。在該體系中高鐵酸鹽含量的升高是由于它能夠與水中有機(jī)物反應(yīng)導(dǎo)致的。高鐵酸鹽按照比例投加水中會剩余部分高鐵酸鹽，它不僅能夠與有機(jī)物反應(yīng)，并且溶液中已經(jīng)存在的鐵離子也能夠催化高鐵酸鹽氧化有機(jī)物過程。
　　綜上所述，