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絮凝和氧化—絮凝耦合去除废水中As(Ⅲ)的研究

范先媛

  砷的应用范围广、毒性大,尤其是三价砷。随着地表水砷标准的进一步严格,砷污染问题更加突出。 针对水中三价砷(As(Ⅲ))的去除,探讨了铁盐絮凝和铁盐/H_2O_2氧化-絮凝除As(Ⅲ)的效果及相关的机理。 以5mg/L的As(Ⅲ)模拟废水为处理对象,对比了FeSO_4和Fe_2(SO_4)_3絮凝除As(Ⅲ)的效果,结果表明:絮凝除砷时,Fe(Ⅱ)比Fe(Ⅲ)有更高的去除率。红外光谱和Zeta电位分析表明Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)水解时产物的结构及表面电位值基本相同,而比表面积和粒度分布测试结果显示Fe(Ⅱ)的水解产物比Fe(Ⅲ)水解产物有更大的比表面积和更小的粒度,因此,能将更多的As(Ⅲ)吸附及共沉淀到表面。 采用Fe(Ⅱ)/H_2O_2(Fenton)及Fe(Ⅲ)/H_2O_2(类Fenton)氧化-絮凝去除水中的As(Ⅲ),结果表明:Fenton氧化-絮凝对As(Ⅲ)的去除率可以达到96%以上,而类Fenton法的去除率仅有70%左右。两种氧化-絮凝除As(Ⅲ)过程的开路电位-时间曲线、以及所形成絮体的红外光谱分析表明:Fenton氧化-絮凝过程中As(Ⅲ)被更有效的氧化为五价砷(As(Ⅴ)),且氧化与絮凝之间形成耦合作用。 用聚合硫酸铁(PFS)替代部分FeSO_4,考察了FeSO_4/PFS、絮凝pH值、氧化剂和絮凝剂投加量,以及不同As(Ⅲ)初始浓度等因素对As(Ⅲ)去除效果的影响。结果表明:按摩尔比FeSO_4/PFS=6/9,絮凝pH=7,氧化剂和絮凝剂的投加量分别为20mg/L和15mg/L(以[Fe]_T计)时,对废水中浓度为0.5~10mg/L砷的去除率均为90%以上,FeSO_4/PFS/H_2O_2氧化-絮凝耦合工艺对水质变化有较强的抗冲击能力,可增强氧化-絮凝工艺絮体的沉降性能,并且对硫酸厂和有色金属冶炼厂的含砷废水的总砷去除率均可达97%以上,对工业含砷废水的去除具有一定使用参考价值。……   
[关键词]:絮凝;氧化-絮凝耦合;As(Ⅲ);As(Ⅴ);去除率;Fe(Ⅱ)/H_2O_2(Fenton)
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:武汉科技大学2011年