水处理剂高铁酸钾产品的应用

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摘要：高铁酸钾 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(Ⅲ) 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。

关键词：高铁酸钾；稳定性；应用

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着世界范围内水资源的短缺, 水的再生利用越来越受到人们的重视。今后污水处理的方向是城市污水经过二次处理后, 加以循环利用。因此, 研究净水消毒剂就成为当务之急。

与目前环保方面通用的氧化剂二氧化锰、高锰酸钾、三氧化铬、重铬酸钾相比，高铁酸钾无重金属污染；与氯源消毒剂相比，它不会产生致癌致畸的二氯甲烷、三氯甲烷化合物，也不会产生有异味的氯酚化合物，无游离氯对水生物呼吸作用的不良影响，而且在消毒过程中, 不会产生污染, 它的还原产物 Fe3+又具有补血功能, 而且 Fe3+水解产物 Fe(OH)3 还具有良好的絮凝作用, 可吸附有害物质和悬浮固体而达到净水目的。

高铁酸钾为六价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量的原子氧，从而有效的杀灭水中的细菌和病毒，与此同时自身被还原成新生态的Fe(OH)3这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效的除去水中的微细悬浮物。

高铁酸钾对污水处理效果明显，可以破坏氰根，可以几乎全部除去重金属离子，可以大幅度地降低水体的COD值，可以脱色除臭，不会产生次级污染，是一种理想的环保型污水处理剂，值得进一步研究。

1.高铁酸钾作为水处理剂的应用

高铁酸钾由于其强氧化性及溶于水时生成的 Fe(OH)3 对各种阴阳离子的吸附作用,所以可作为一种有效的水处理剂在供水工程及污水处理中大量应用。

1.1在供水工程中应用

1.1.1用于杀菌消毒

覃长森等人在 37℃,加高铁酸钾到水样中至浓度为 5.0～6.0 mg/L 时,其消毒杀菌效率为 99.95～99.99 % 。

1.1.2 用于絮凝助凝

高铁酸钾溶于水生成 Fe(OH)3，具有很强的絮凝作用。

除以上杀菌、消毒、絮凝作用外,高铁酸钾溶于水,还可去除水中其它一些离子,使水的BOD、COD、TOC、色度、浊度都明显降低。因此,它可用于野外工作者、旅游者在野外对水进行简易消毒 。

1.2在污水处理中应用

1.2.1去除水中氨氮

近年来随着生活污染物排放量的不断增加,水中氨氮含量逐年增多,造成水体富营养化 。而高铁酸钾对高浓度的氨氮 ( 8～10 mg/L ) 去除率在 60% 左右 。

1.2.2 去除水中酚类物质

高铁酸钾去除酚类有机污染物效果明显。当原始邻氯苯酚的浓度为4 mg/L ,加入高铁酸钾浓度为 60 mg/L 时,水中邻氯苯酚去除率达 99.3% 。

1.2.3去除水中硫化物、氰化物

高铁酸钾可明显去除废水中所含硫化物。当 PH = 5.95 ,加入高铁酸钾浓度为45mg/L 时,水中 S2 - 浓度从 25.33 mg/L 降至 0.33 mg/L。对废水中 CN- 这种毒性极强的物质去除效果也十分显著。当 pH = 11.20 ,加入 K2FeO4浓度为 75 mg/L 时,水中 CN- 浓度从 10.00 mg/L降至 0.085mg/L 。

1.2.4去除水中藻类物质

水体富营养化使水中藻类物质大量繁殖,严重威胁其它生物的生存。投加聚合氯化铝 (PAC) 84 mg/L 时,去除藻类仅 79.57 %;若在 PAC 中混入 1.2 mg/L K2FeO4 ,则对藻类去除率可达 97.85% ,水中藻类总量下降两个数量级,可见效果相当明显 。

1.2.5去除水中腐殖质及难降解的有机物

腐殖质是由植物体中不易被水中生物分解的部分形成的,但高铁酸钾对腐殖质具有良好的氧化去除功效。同时,高铁酸钾还可去除水中一些难降解的有机物,如苯胺、苄胺、肟、腙、硫脲等,甚至还可去除废水中一些放射性核素[9]。

2.高铁酸钾的应用研究及其展望

在高铁酸钾的处理效果方面,主要研究了高铁酸钾对模拟水样的中COD的去除。

实验步骤：温度为 25℃，取模拟水样 100ml，投入 20mg K2FeO4 用搅拌器以 300r/min 转 1min，再以 60r/min 转速慢搅 10min, 静止 20min 后, 取上层清液水样 20mL， 测其剩余 COD 值。

实验结果如下图所示：

图1 高铁酸钾的投加量对COD去除率的影响

从图1可以看出，高铁酸钾对污水 COD 有良好的降低效果。同时表明，在低药剂用量时，主要依赖与絮凝作用降低 COD，而氧化作用居其次地位。当增大药剂用量时，氧化降低 COD 的效果显著，当加入高铁酸钾的量为 35mg/L 的时候 COD去除率可达82.51% 左右，加入量为50mg/L时，去除率可达97.26%，当加入60mg/L的时候变化不大，可知高铁酸钾的最佳加入量为35~50 mg/L。

3.高铁酸钾作为一种水处理剂的应用展望

3.1水的多功能高效絮凝处理。

由于高铁酸钾集絮凝、助凝、吸附、氧化功能为一体，可被用于特殊水质的净化。通过其优异的絮凝、助凝作用去除水中的细微悬浮物，尤其对那些纳米级悬浮颗粒物更具有高效絮凝的意义；通过氧化还原过程中新生成的 Fe(OH)3 胶体，吸附去除水中有机及无机污染物，尤其对其中的重金属和难降解有机物的去除将具有特殊功效；利用其强氧化功能，选择性氧化去除水中的某些无机/有机污染物质，尤其在用于饮用水的深度处理方面更具有高效、无毒副作用的优越性。

3.2取代预氯化

由于高铁酸钾可以有效去除水中的氯仿前期产物和众多有机及无机污染物，而在处理过程又不产生新的“三致物”（致突变、致癌、致畸的物质）和“优先污染物”，因而它可取代预氯化过程。这不仅将提高水的净化效率，而且也避免了使用氯预氧化时有机氯代烃的生成，对保证安全饮用水具有重要意义。

3.3用作消毒剂

特别是研制以高铁酸钾为核心制剂的新型控释消毒剂。一般消毒使用氯源消毒剂，易产生二次污染；而且需每天投药，使用很不方便。研究开发一种安全、高效、广谱、无毒、无副作用，且廉价、贮存和使用方便的新型控释消毒剂是当前一项紧迫的任务。通过研究消毒剂与载体作用机理，选择高铁酸钾这种无二次污染、高效、安全的新一代消毒剂为活性制剂和聚乳酸等可降解性生物高分子或其它廉价无毒性能优良的不可降解的高分子为载体聚合物的新型控释长效消毒剂，对环境友好，能匀速或基本匀速释放，释期可通过改变载体聚合物结构等手段方便调节，很好的适应了现代人对水质要求，有效解决消毒剂持久性、安全性、方便性、高效性、多功能性和贮存运输的问题，是一种十分理想的控释消毒体系，也是未来水的消毒保质的必然趋势，具有重大的理论研究意义、现实开发价值和广阔的应用空间。

3.4 开发稳定性好的高铁酸钾复合药剂

我国近来研制开发了以高铁酸钾为核心的复合药剂显著提高了高铁酸钾的稳定性，并能够批量生产，而且相对于传统工艺生产的高铁酸钾来讲成本较低。对不同地区、不同种类的水质进行处理均取得了良好的效果。用多功能复合药剂强化与拓宽现行常规给水处理工艺的净水效能，可以在不改变现有水处理工艺流程、不增加大的附属设施的情况下，高效去污。这是比较适合我国国情的饮用水除污染技术，具有广阔的研究开发前景，并可能成为除污染技术研究的一个主要方向。

4.结论

高铁酸钾是一种新型的污水处理药剂，是一种功能多样的独特的绿色环保新型水质净化剂，具有广泛的应用前景。本文进行实验操作，实验结果对高铁酸钾去除污水中COD的效果作了比较，确定了高铁酸钾的最佳投放量为35～50mg/L。

参考文献:

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