原位鐵（氫）氧化物去除受污染水中鉬離子的效能與機理.pdf

1、鉬是動植物必需的一種微量元素，也是一種重要的自然資源，廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、石油及化學(xué)工業(yè)、復(fù)合材料、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。隨著鉬礦資源的不斷開發(fā)，由于開采技術(shù)粗放、尾礦處理不當(dāng)、選礦廢水不合理排放等原因造成鉬礦周圍水體的鉬污染問題日益突出。人體長期攝入過量的鉬會導(dǎo)致諸如腸胃功能失調(diào)、生長遲緩、貧血、甲狀腺機能減退、骨骼和關(guān)節(jié)畸形、不孕不育、肝腎功能異常等疾病的發(fā)生，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致死亡。因此，有必要采取有效的技術(shù)手段來去除水中過量的鉬。混凝沉

2、淀過濾工藝是飲用水處理傳統(tǒng)工藝，具有造價低、效果好、操作簡單、管理方便等優(yōu)點，并且對水中多種金屬離子具有良好的去除效果。因此，本文選取多種水處理常用的鐵鹽作為混凝劑，研究鐵鹽原位水解形成的鐵氧化物(氫氧化物)對水中鉬離子的去除效果、影響因素和反應(yīng)機理，以期為水中鉬離子去除的生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
　　研究表明，氯化鐵、硫酸鐵、X-硫酸鐵三種混凝劑原位水解形成的鐵氧化物(氫氧化物)均對Mo(Ⅵ)的去除具有良好的效果。在以純

3、水為背景水的條件下，三者對Mo(Ⅵ)的去除都表現(xiàn)出隨pH的增加而先增大后減小的規(guī)律。不同pH下鐵鹽混凝劑對Mo(Ⅵ)的去除效果受三方面因素的影響：①鐵的去除率；②鐵鹽絮體的Zeta電位；③Mo(Ⅵ)的形態(tài)。三個因素共同作用，導(dǎo)致不同pH下鐵鹽混凝劑對Mo(Ⅵ)去除效果的不同。
　　在鐵鹽除Mo(Ⅵ)的各種影響因素中，水溫和離子強度對三種鐵鹽的除Mo(Ⅵ)效果都沒有明顯影響；鈣離子不會影響氯化鐵和X-硫酸鐵的除Mo(Ⅵ)效果，卻會對

4、硫酸鐵除Mo(Ⅵ)產(chǎn)生抑制作用；共存陰離子(包括腐殖酸)對鐵鹽混凝劑除Mo(Ⅵ)的影響涉及三個方面：①共存陰離子對鐵去除率的影響；②共存陰離子對Mo(Ⅵ)在鐵鹽絮體表面吸附的競爭作用；③共存陰離子對鐵鹽絮體 Zeta電位的影響。三方面的影響共同作用，導(dǎo)致不同陰離子對鐵鹽混凝劑除Mo(Ⅵ)效果的不同影響。
　　以硫酸鐵為代表研究了鐵鹽混凝劑的除Mo(Ⅵ)機理，發(fā)現(xiàn)Mo(Ⅵ)被吸附到硫酸鐵絮體表面而形成內(nèi)層表面絡(luò)合物。在低硫酸鐵投量下

5、，硫酸鐵絮體的共沉淀作用并不明顯；而在高硫酸鐵投量下，共沉淀對Mo(Ⅵ)的去除具有一定作用。
　　實驗發(fā)現(xiàn)，X1.0-硫酸亞鐵溶液(也即X-硫酸鐵溶液)的除Mo(Ⅵ)效果遠(yuǎn)高于純硫酸亞鐵溶液，具有和硫酸鐵溶液相當(dāng)?shù)某齅o(Ⅵ)效率，并且在足夠長的時間內(nèi)其除Mo(Ⅵ)效果不隨陳化時間的增加而降低。原因是藥劑X的添加使硫酸亞鐵溶液中大部分的Fe2+被氧化成Fe3+，并且溶液酸性增強，F(xiàn)e3+不易水解。
　　在以實際水為背景水的條

6、件下，三種鐵鹽混凝劑對水中Mo(Ⅵ)的去除效果大致相當(dāng)，都表現(xiàn)出隨pH的增加而降低的規(guī)律。為同時保證高效的除Mo(Ⅵ)效果和盡量低的藥劑投加量，宜將混凝過程的pH控制到5.0，待Mo(Ⅵ)從水中去除后再將被處理水調(diào)回中性。當(dāng)Mo(Ⅵ)初始濃度為0.7mg/L時，為使處理后水中Mo(Ⅵ)濃度滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)》的要求(≤0.07 mg/L)，三種混凝劑的投加量都要至少15 mg/L(以Fe計)。單從藥劑投加