高铁酸盐的制备、性质及在水处理中的应用

高铁酸盐是一种集氧化、絮凝和杀菌多种功效于一体的绿色水处理药剂,具有广泛的应用前景。但高铁酸盐在湿条件下不稳定,即遇水容易分解,并且制备成本高,这些问题限制了它的实际应用。本文综述了高铁酸盐制备方法以及性质,阐述了高铁酸盐在水处理方面的优越性,并展望了今后的研究方向。     

高铁酸盐在水和废水处理中的应用进展

高铁酸盐Fe（Ⅵ）由于其氧化还原电位高、选择氧化性好和其还原产物Fe^3＋的无毒副作用。使其广泛地应用于水和废水处理中,高铁酸盐作为多功能水处理剂如作为高效的氧化剂、混凝剂、消毒剂和抗污染剂正引起人们越来越多的关注。综述了高铁酸盐的合成制备方法以及在水和废水处理上的应用进展,同时提出了今后其合成制备、稳定性和应用等方面的发展方向。     

高铁酸盐去除炼油废水中COD的研究

目的研究高铁酸盐对炼油废水的处理效果,确定适宜的pH值、高铁酸盐投加量、氧化反应时间等参数,分析高铁酸盐的稳定性.方法采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠溶液,并用其试验处理含有高COD值的炼油废水.设计单因素试验,三因素分别为pH值、氧化反应时间、高铁酸盐投加量.而后通过正交试验确定最佳的处理条件.结果高铁酸盐对炼油废水的COD去除率达到50%以上,正交试验结果显示处理最佳条件为：初始pH值为9.0,氧化反应时间30 min,高铁酸盐投加量5.00 mmol·L-1.制备高铁酸钠的一个试验条件为：70.0 mL的次氯酸钠、50.0 g氢氧化钠、18.75 g的硝酸铁固体,所制备的高铁酸钠浓度可达到0.027 mol·L-1.结论高铁酸盐对炼油废水有很好的氧化混凝作用,可应用于水处理工艺的预处理单元.     

高铁酸盐的稳定性研究进展

高铁酸盐是一种绿色环保净水剂.通过对影响高铁酸盐稳定性的因素与提高其稳定性所采取的措施的综述,得出影响高铁稳定性的因素主要有高铁自身浓度、Fe^3＋、pH值、溶液中杂质、存放环境等;一般采取加入稳定剂或制备成负载型高铁酸盐的方法延长高铁酸盐的存放时间.今后应着重对优化制备工艺流程,减少制备步骤进行研究.     

高铁酸盐的制备及稳定性研究

目的 筛选出高铁酸盐的最佳铁源和稳定剂,并确定稳定剂的最佳投加量,解决高铁酸盐的不稳定性问题.方法 通过对比试验,选用不同铁源制备高铁酸盐对比产率高低;在新制备的高铁酸盐溶液中投加添加剂,静置避光保存,定时测其吸光度.结果 选用不同铁源时,高铁酸盐的产率从高到低为Fe(NO3)3、FeCl3、Fe2(SO4)3,分别为42.2%、37%、32.2%.投加NaIO4、NaSiO3不仅可以提高高铁酸盐的产率,而且可有效抑制高铁酸盐的分解,投加0.1%NaIO4,高铁酸盐的分解率较空白最多可降低78.58%,极大延长了高铁酸盐的保存时间.而CuSO4、Na2SO4的投加只会降低高铁酸盐的产率,加速高铁酸盐的分解.结论 Fe(NO3)3为制备高铁酸盐的最佳铁源,NalO4可有效抑制高铁酸盐的分解,从而延长了高铁酸盐的保存时间,很大程度上解决了高铁酸盐的不稳定性问题.     

高铁酸盐预氧化在混凝过程中的助凝作用

研究了高铁酸盐预氧化对混凝过程的助凝作用，实验结果表明，在高铁酸盐投加1mg／L时就具有明显的助凝效果，高铁酸盐投加2mg／L时沉淀后水的浊度下降了76％左右，比单独使用硫酸铝的浊度降低了20％—25％，同时高铁酸盐预氧化对高浊度水也有较好的助凝作用．原水的温度、pH值对其助凝效果影响较小，水中锰离子的存在有一定的助凝效果．     

高铁酸盐预氧化强化去除地表水中锰的试验

烧杯搅拌试验结果表明,高铁酸盐预氧化能够显著提高硫酸铝混凝、沉淀去除地表水中锰的效果,剩余锰浓度随高铁酸盐投量的增加而下降. 经过短时间的高铁酸盐预氧化即能使处理后总锰浓度大幅下降. pH是影响高铁酸盐除锰效能的重要因素,在天然地表水条件下,高铁酸盐都有良好的除锰效果.     

黄药的净化特性研究

为了查清浮选废水中残余黄原酸盐的净化特性,通过充气氧化和添加氧化剂（双氧水、次氯酸钠）进行氧化试验,用粉末活性炭进行吸附试验,用紫外分光光度法测定黄原酸盐的质量浓度,研究了黄原酸盐的氧化分解特性以及粉末活性炭对黄原酸盐的吸附特性．结果表明：双氧水、次氯酸钠对黄药的氧化效果较好,粉末活性炭用量越大,残余黄原酸盐的质量浓度越小．     

高铁酸盐预氧化除藻工艺对含藻水中溶解性有机物的影响

针对水中有机物浓度和种类的变化影响藻类的混凝去除的问题，利用色质联机和紫外分光光度检测等手段，研究了高铁酸盐预氧化除藻工艺对水中溶解性有机物的影响规律。结果表明，虽然高铁酸盐氧化后含藻水中溶解性有机物数量及浓度增加，但能够被后续混凝、沉淀过程去除，剩余溶解性有机物浓度低于单纯硫酸铝混凝。这些增加的有机的是由于藻类细胞在高铁酸盐氧化刺激下释放出胞内物质所致，它们在混凝过程中能够起到助凝剂的作用，提高了混凝过程中的综合除藻效率。高铁酸盐预氧化不仅提高了藻类去除效率，而且能够很好地去除水中溶解性有机物。     

缓冲药剂对高铁酸盐的稳定性研究

目的为延长高铁酸盐的保存时间,筛选出对高铁酸盐起到最佳稳定作用的添加剂,并确定碱液的最佳浓度和与高铁酸盐的体积比以及缓冲药剂组分的最佳物质的量比和添加量．方法将高铁酸盐溶液与不同浓度NaOH溶液、缓冲药剂混合,低温避光保存,定时测其吸光度,比较分解速率．结果NaOH溶液与Na2FeO4混合,浓度越高,体积比越大,Na2FeO4分解率越低．添加碳酸盐缓冲药剂时,n（NaHCO3）：n（NaOH）为2：1,且以高铁酸盐浓度的100倍浓度添加效果最好,磷酸盐缓冲药剂稳定效果次之,除50倍浓度的硼酸盐缓冲药剂外,其他浓度的硼酸盐药剂都会加速高铁酸盐的分解．结论高浓度碱液可抑制高铁酸盐的分解,碳酸盐缓冲药剂对高铁酸盐能起到一定的稳定作用,为高铁酸盐的长时间稳定保存提供了有效的试验依据．     

掺杂对复合高铁酸盐溶液稳定性的影响

为促进高铁酸盐在水处理中的应用,改善其稳定性,采用KOH在65℃条件下制备出高Fe(VI)浓度、低碱度、强稳定性的复合高铁酸盐溶液,并采用分光光度法研究氧化剂和金属盐掺杂物质对其稳定性的影响.结果表明:向复合高铁酸盐溶液中掺杂K2S2O8、KI、NaClO3和NaSiO3时对Fe(VI)起稳定促进作用,而KMnO4对Fe(VI)有强烈的催化分解活性.Al盐在低浓度时对Fe(VI)的稳定性影响不大,当浓度升高时表现出一定的催化分解作用.Zn2+、Mg2+、Fe3+、Ca2+、Cu2+金属盐均对Fe(VI)有催化分解作用,并且浓度升高,催化分解作用加剧.其中Al3+、Zn2+、Fe3+的硫酸盐对Fe(VI)的催化分解作用大于氯化物;而对于Mg2+,其氯化物对Fe(VI)的催化分解作用大于硫酸盐.     

高铁酸盐氧化去除饮用水中苯酚的研究

针对饮用水中苯类有机物含量的增加，通过烧杯试验，研究了高铁酸盐氧化去除饮用水中苯酚的工艺及相关技术，探讨了高铁投加量、氧化时间及pH等因素对苯酚去除效率的影响及规律，确定了最佳工艺条件。     

高铁酸钾氧化-沸石吸附联合处理垃圾渗滤液

采用高铁酸钾氧化-沸石吸附联合处理工艺处理垃圾填埋场新鲜渗滤液,筛选了氧化和吸附工段最佳的运行方式和参数：氧化阶段,高铁酸钾的用量为12 g,反应时间为195 min,pH为10;吸附阶段,pH值为7,沸石投加量为100 g/L,吸附时间为7 h。试验结果表明：最佳氧化条件下,高铁酸钾对CODCr去除率达到80%,对氨氮去除率达到95%;氧化处理出水经沸石吸附处理后,CODCr去除率达到98%,对氨氮的去除率则在99%,处理后的垃圾渗滤液达到了CODCr和氨氮的排放标准（GB 16889—2008）。     

高铁酸盐的稳定性及其对染料废水的处理

采用次卤(氯)酸盐氧化法制备高铁酸钾,研究了高铁酸钾溶液浓度、pH、存放温度和乙基纤维素包覆对高铁酸钾稳定性的影响,考察了高铁酸钾对染料废水的净化能力。结果表明,降低高铁酸钾溶液浓度和温度,提高其pH以及包覆能显著抑制高铁酸钾的分解。金属离子杂质,如Zn2+、Mg2+、Fe3+、Al 3+、Cu2+等均对FeO42-起一定的催化分解作用。采用乙基纤维素包覆高铁酸钾不仅能提高高铁酸钾的稳定性,且同时缓释效果明显。染料模拟废水的净化测试表明,包覆型高铁酸钾能够实现染料废水的脱色,且具长效性。     

高铁酸盐去除水中氯酚类化合物研究

以3种氯代酚:4-氯苯酚(CP)、2,4-二氯苯酚(DCP)、2,4,6-三氯苯酚(TCP)为代表性有机物,对比研究了高铁酸盐(FeO42-)对各种有机污染物的去除及影响因素.结果表明,氯酚类化合物的去除直接受溶液pH影响,并且这些有机物去除的最佳pH范围与其pKa具有相关性.对于每种氯酚类化合物,pHpKa时,反应主要受高铁酸盐氧化还原电位的影响.随着氯酚类化合物取代氯原子数的增加,其非离解态化合物与高铁酸盐的反应活性增加,而离解态化合物与高铁酸盐反应活性随取代氯原子数的增加而降低.     

高铁酸盐降解偶氮染料酸性橙Ⅱ的研究

为研究高铁酸盐对废水的处理效果,以试验的方式研究了高效净水剂高铁酸盐对偶氮染料酸性橙Ⅱ的脱色效果,考察了紫外光照射、高铁酸钠浓度、pH值、添加剂对脱色效果的影响.结果表明,在原水样浓度为50 mg/L,高铁酸盐含量10 mg/L,NaHCO3浓度0.01 mol/L,在中性条件下处理30 min,脱色率可以达到94%左右.紫外光照射能有效提高染料的脱色速率;相同条件下脱色率可达97%以上,表明紫外光和高铁酸盐联合使用对染料的降解速率大大提高,产生了明显的协同作用.     

高铁酸钾氧化降解萘的性能研究

为探究高铁酸钾对萘的氧化降解效果,通过单因素实验确定影响萘降解率的主要因素,利用响应面分析法对萘的降解条件进行优化。结果表明,高铁酸钾对质量浓度为5.0 mg/L萘的最佳降解条件：温度为25 ℃,pH为7.0,高铁酸钾质量浓度为0.60 g/L,反应时间为30 min;在最佳氧化降解条件下,萘的降解率为75.60%。单因素实验结果表明,pH（A）、萘初始质量浓度（B）和高铁酸钾质量浓度（C）是影响萘降解率的主要因素,影响程度从大到小的顺序为C>B>A。多因素实验结果表明,相互因素的影响程度从大到小的顺序为AC>AB>BC。模型预测高铁酸钾对萘的最佳降解条件：温度为25 ℃,萘初始质量浓度为2.79 mg/L,pH为6.8,高铁酸钾质量浓度为0.90 g/L,反应时间为30 min;在最佳降解条件下,萘降解率最高为91.82%。