鐵氧體法處理微污染水的技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)水體受到的污染范圍日漸廣泛，以微污染水源水作為自來水水源變得越來越常見。而現(xiàn)有常規(guī)水處理工藝（混凝→沉淀→過濾→消毒）無法有效去除微污染水源水中的有機(jī)物、氨氮等污染物，難以保障飲用水的安全。與此同時(shí)，生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)正日益嚴(yán)格，也要求對(duì)采用傳統(tǒng)工藝的自來水廠進(jìn)行升級(jí)改造，增加安全高效、經(jīng)濟(jì)適用的處理單元以處理微污染水源水。
　　為了生產(chǎn)出安全的飲用水，國(guó)內(nèi)對(duì)微污染水源水的處理方法和工藝進(jìn)行了積極有效的探索，本論文選擇研

2、究鐵氧體在微污染水源水處理上的應(yīng)用，探究采用這種新方法處理微污染水源水時(shí)的效果和問題。本文中選用了最常見的鐵氧體四氧化三鐵作為研究對(duì)象，對(duì)它的制備方法，影響制備效果的常見因素進(jìn)行了考察，還研究探索了它去除微污染水中典型有機(jī)物的能力。研究成果羅列如下:
　　(1)通過實(shí)驗(yàn)，研究了使用共沉淀法制備鐵氧體時(shí)的影響因素，確定了各因素的最佳值。制備納米Fe3O4粒子的最佳條件如下:
　?、偻读媳萵(Fe2+)/n(Fe3+)=1∶1.

3、8;
　?、诜磻?yīng)溫度取55℃左右。
　?、垡园彼疄槌恋韯r(shí)，pH取9.0左右比較合適。
　?、芡都颖砻婊钚詣┛梢愿纳屏Ｗ拥姆稚顩r，最佳的SDBS質(zhì)量濃度為0.5g/L(0.05％)。
　　(2)納米Fe3O4粒子并不能高效地去除水體中的腐殖酸，最大去除率僅比30％略大。利用朗繆爾方程擬合納米Fe3O4粒子去除腐殖酸的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的吸附平衡常數(shù)比較小，僅為0.01，說踢納米Fe3O4粒子吸附腐殖酸的能力很弱。多

4、投加納米Fe3O4粒子不僅無益于濁度的降低，反而使得濁度總體上呈提高趨勢(shì)。
　　在納米Fe3O4投加量取1000mg/L，腐殖酸初始濃度取15mg/L的條件下，當(dāng)pH值為6.0時(shí)，去除腐殖酸的效果最好，此時(shí)溶液的濁度也最低。
　　(3)納米Fe3O4去除PFOS的效果比較顯著，去除效果最差時(shí)也能去除70％以上的PFOS。納米Fe3O4去除PFOS的效果與磁性和鹽度沒有關(guān)系，無論鹽度高低，吸附效果都不錯(cuò)。pH越小，吸附于納米F

5、e3O4表面的H+離子越多，納米Fe3O4顆粒和PFOS分子之間形成的氫鍵也越多，被納米Fe3O4顆粒吸附的PFOS分子也越多，吸附效果也越好。因此，吸附去除PFOS時(shí)應(yīng)選擇酸性環(huán)境。納米Fe3O4吸附PFOS是一個(gè)不可逆的快速反應(yīng)過程。通過實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，納米Fe3O4吸附PFOS只能用線性模型擬合，其他兩種吸附等溫線擬合的效果都很不理想。
　　(4)納米Fe3O4粒子去除磷的效果非常得好。通過一系列實(shí)驗(yàn)得到了納米Fe3O4粒子去除

6、磷時(shí)的最優(yōu)反應(yīng)條件:溶液中磷的最佳反應(yīng)起始濃度為0.4mg/L，納米Fe3O4粒子的最優(yōu)投加量為0.25g/L，最合適的溶液pH值為3.0，最適宜的反應(yīng)溫度為25±1℃。
　　朗繆爾方程和弗羅因德利希方程與納米Fe3O4粒子除磷曲線擬合度都很高。水中的干擾離子，尤其是HCO3-的存在不利于納米Fe3O4粒子除磷。另外，納米Fe3O4對(duì)磷的去除效果一直都比SDBS+納米Fe3O4要好很多。
　　綜上，納米Fe3O4粒子具有比較