pH值对高铁酸钾预氧化处理污水中重金属的影响研究.doc

作者简介：李玲，女，河北硕士生，1987年4月生，主要从事水污染防治研究

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pH值对高铁酸钾预氧化处理污水中重金属的影响研究
李玲崔建国
(太原理工大学环境科学与工程学院)（太原理工大学环境科学与工程学院)
摘要：为了研究在污水深度处理中高铁酸钾对重金属铜离子的处理效果，进行了高铁酸钾预氧化强化混凝处理模拟污水的实验研究。主要考察pH值的影响。结果表明，pH值对Cu2+的去除率均有不同程度的影响。氧化pH为=7.0，此时Cu2+、CODCr、氨氮和总磷的去除率较高。结果表明在中性偏碱性的条件下去除效果更好。
关键词：污水高铁酸钾重金属pH值预氧化
Abstract:ToexploretheeffectofpotassiumferrateonremovingCu2+concomitantlyfromsewage,in.advancedwastewatertreatment,simulationexperimentusingpotassiumferratepre-oxidationoxidation-coagulationwascarriedout.Intheexperiment,theimpactfactorsoftheremovalefficiencypH,wereinvestigated.UndertheconditionsofthepH=7.0,atthispointtheremovalrateofCu2+,CODCr,nitrogenandphosphorusishigher.TheresultsHYPERLINK"http://www.iciba.com/indicate/"\t"_blank"indicatethat,theneutralandalkalineconditionsachievebetterremovaleffect.
Keywords:sewage;potassiumferrate;heavymetal;pH;pre-oxidation
我国经济不断发展，人民生活水平的提高和城市化进程的不断加快。但是相应的淡水资源的需求和消耗也在不断增加。致使我国淡水资源十分短缺，水质恶化，并且水资源污染日趋严重，进一步加剧了水资源短缺的矛盾。严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。水环境污染已成为全世界共同面对的环境问题。因此，保护水资源是人类神圣的职责。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型多功能水处理剂，具有杀菌、消毒、氧化、絮凝、助凝、吸附、脱色等多种功能[1]，其净水效益显著，可用于水处理且不会产生有害的金属离子和有害的衍生物，作为一种强氧化剂可强化混凝效果，使用携带方便，安全无害，可广泛适用于各类水质处理，发挥消毒和絮凝功能。因此，它是一个安全、高效、无污染的理想的水处理剂[2]，具有很大的应用潜力。但由于K2FeO4制备方法较为复杂，操作条件苛刻，稳定性差，现仍处于在实验研究阶段。
1高铁酸钾的应用
1.1杀菌
高铁酸钾与其它消毒剂相比，用量少且杀菌效率高。有研究[3]对比了高铁酸钾与硫酸铁(FS)联用Cl2这2种消毒方法对大肠杆菌的杀灭效果，表明高铁酸钾更优于Cl2。TSchink与TDWaite等发现高铁酸钾在低浓度下就能快速杀死f2病毒，并且溶液pH对高铁杀菌效果有很大影响[4]。
1.2絮凝和助凝
高铁酸根离子可以还原生成三价铁离子或氢氧化铁是一种优良的絮凝剂，同时FeO42－可以氧化水中某些影响絮凝的物质，所以高铁酸钾具有絮凝和助凝的作用。高铁酸钾在水处理过程中的絮凝效果比一般的无机絮凝剂要好，同样条件下比三价铁盐和三价铝盐的絮凝效果好得多，这是由于高铁酸钾在水中分解时，Fe6+并不直接转化为Fe3+，而是经历了中间不同电荷离子演变，此转化过程中会产生正价态水解产物，具有较大的网状结构，压缩并电中和水中的胶态杂质扩散层，表现出良好的絮凝效果[5]。水中存在的溶解性天然有机物、无机胶体的稳定性有很大影响。当在原水中投加高铁酸钾预氧化时，高铁酸钾的氧化特性使其与胶体颗粒表面的有机涂层的某些部位发生反应，从而突破有机涂层，增强混凝剂与胶体颗粒的电中和作用，减少颗粒间的排斥作用，易于凝聚形成更大的絮体，从而提高絮体的沉降性能。
1.3消毒
氯制剂是饮水处理中常用的消毒剂。而高铁酸钾作为杀菌消毒剂比氯的杀菌效果更好而且完全可靠，少量的高铁酸钾就可以起到杀菌消毒的作用。研究表明，高铁酸钾对大肠杆菌有良好的灭活能力，且随pH值降低而升高。覃长森等1997年报道，5.0～6.0mg/L的高铁酸钾可杀灭水中大肠杆菌，杀菌率达99.95%～99.99%[6]。高铁酸钾具有的强氧化性，能够破坏细菌的细胞壁、细胞膜和细胞结构中的酶，抑制蛋白质及核酸的合成，抑制菌体的生长和繁殖，从而杀灭细菌，