高鐵酸鹽去除水中雙酚A和磷酸鹽的效能研究.pdf

1、科學技術的發(fā)展帶動了新興產(chǎn)業(yè)的進步，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，對水資源的保護和治理逐漸成為城市發(fā)展的戰(zhàn)略性任務。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注，并且在污水二級出水中內(nèi)分泌干擾物等有機物與磷酸鹽、氨氮等無機物共存，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

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用研究。
　　首先研究高鐵酸鹽在氧化BPA的同時對水中共存的磷酸鹽的去除效能。實驗結果表明，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，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不僅僅是繼續(xù)生成Fe(Ⅲ)，而是伴隨著中間價態(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的反應過程中不僅僅是高鐵酸鹽參與了反應，同時也伴隨著中間價態(tài)的強氧化性物質(zhì)參與氧化過程。在Fe(VI)協(xié)同處理水中BPA和磷酸鹽的實驗中，高鐵酸鹽除磷效果要強于單獨的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。研究結果表明，F(xiàn)e(VI)/Fe(Ⅱ)體系的除磷效果要高于單獨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)層復合物，即發(fā)生了絡合反應?；炷^程中溶液的濁度和pH值變化也能說明這一點。

5、
　　在Fe(VI)/Fe(Ⅱ)除磷體系和單獨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，而單獨鐵鹽除磷時的最佳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值較低時可強化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)能夠達到很好的除磷效果，但是出水濁度有所升高。
　　因此，為了強化Fe(VI)/Fe(Ⅱ)體系對濁度的去除，引入Fe(多價態(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(多價態(tài))體系對水中的有機物和磷酸鹽也有協(xié)同處理的效能，最佳的Fe(VI)/Fe(Ⅱ)摩爾比為0.5；Fe(多價態(tài))體系處理污水二級出水中磷酸鹽時，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物反應導致的。高鐵酸鹽按照比例投加水中會剩余部分高鐵酸鹽，它不僅能夠與有機物反應，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物過程。
　　綜上所述，