【摘要】：全球水環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,其中水體富營養(yǎng)化帶來的危害尤為顯著。而傳統(tǒng)水處理藥劑具有性能單一、容易造成二次污染以及對水質(zhì)適應(yīng)性差等缺點,所以對具有多重功效、綠色環(huán)保的新型水處理藥劑的研發(fā)意義重大。高鐵酸鉀具有氧化、絮凝及殺菌等特性,研究高鐵酸鉀對水中污染物的去除,對治理水體富營養(yǎng)化問題具有重要的理論研究意義。利用高鐵酸鉀的氧化和絮凝特性及還原劑對高鐵酸鉀氧化性增強(qiáng)的特性,研究高鐵酸鉀對水中氮、磷的去除效果,利用掃描電鏡(SEM)等表征手段對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探討,試驗主要結(jié)果如下:(1)采用正交試驗對反應(yīng)條件優(yōu)化的結(jié)果如下:混合轉(zhuǎn)速為350 r/min、混合時間為20s、氧化轉(zhuǎn)速為140 r/min、氧化時間為15 min、絮凝轉(zhuǎn)速為70 r/min、絮凝時間為15 min、沉淀時間為10 min。(2)水中氮、磷的去除效果受高鐵酸鉀的投加量、投加方式及pH值影響。隨著高鐵酸鉀投加量的增加,總磷的去除率由8%增加到82%,總氮的去除率在3%左右;在濕式投加和干式投加條件下,對總磷的去除率分別為87%和75%,對總氮的去除率分別為5%和3%;在酸性和堿性條件下,對總磷的去除率分別為87%和70%,總氮的去除率分別為2%和3%。(3)還原性離子能促進(jìn)高鐵酸鉀對水中氮、磷的去除效果。在中性條件下,當(dāng)Fe~(6+)與Fe~(2+)的摩爾比分別為1:1、1:1.5和1:2時,對總磷的去除率分別為88%、92%和90%,對總氮的去除率分別為5%、4%和5%。當(dāng)Fe~(6+)與I~-的摩爾比分別為1:1、1:1.5和1:2時,對總磷的去除率分別為65%、58%和56%,對總氮的去除均約4%。(4)傅里葉紅外光譜圖分析表明,沉淀產(chǎn)物中大部分磷以FePO_4的沉淀形式存在;掃描電鏡分析結(jié)果表明,沉淀產(chǎn)物主要是由球形納米顆粒相互吸附聚集而成;X射線衍射譜圖分析表明,Fe~(2+)的存在促進(jìn)了高鐵酸鉀對磷的去除,且反應(yīng)過程中高鐵酸鉀將不同價態(tài)形式的磷絕大部分氧化為+5價磷,產(chǎn)生PO_4~(3-),與高鐵酸鉀的分解產(chǎn)物三價鐵反應(yīng)生成FePO_4沉淀。(5)N元素的XPS窄掃描譜圖分析表明,在沉淀產(chǎn)物中N元素是以NH_3、NH_4~+、NO_3~-以及其他化合態(tài)氮的形式存在。氧化階段,高鐵酸鉀將大分子含氮有機(jī)物氧化為中間態(tài),或無機(jī)含氮化合物分子,最終在絮凝階段,這些含氮化合物被反應(yīng)過程中產(chǎn)生的復(fù)雜絡(luò)合物和Fe(OH)_3吸附或通過網(wǎng)捕卷掃等作用沉淀下來,最終與水分離。
【圖文】：

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文得到相應(yīng)的高鐵酸鉀對吸光度的線性方程，通過該方程測定純度。在堿性條件下，配制 20 mg/L 的高鐵酸鉀溶液，利用紫外分光光度計在 350~800 nm 波長下對其進(jìn)行掃描，如圖 2.1 所示，，在 507nm 處為其最大吸收波長，該波長在 504~508nm范圍之內(nèi)，與文獻(xiàn)[68]報道一致。在 393 nm 和 677 nm 處分別為兩個最小吸收谷，這與文獻(xiàn)[69]報道的內(nèi)容也具有一致性。

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文得到相應(yīng)的高鐵酸鉀對吸光度的線性方程，通過該方程測定純度。在堿性條件下，配制 20 mg/L 的高鐵酸鉀溶液，利用紫外分光光度計在 350~800 nm 波長下對其進(jìn)行掃描，如圖 2.1 所示，在 507nm 處為其最大吸收波長，該波長在 504~508nm范圍之內(nèi)，與文獻(xiàn)[68]報道一致。在 393 nm 和 677 nm 處分別為兩個最小吸收谷，這與文獻(xiàn)[69]報道的內(nèi)容也具有一致性。
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X52

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何世鼎;王凱凱;劉海福;王楠楠;王洪波;;高鐵酸鉀預(yù)處理降解污水中有機(jī)物的特性研究[J];工業(yè)水處理;2019年07期

2 李琛;張永麗;謝汝楨;劉婷;夏浩然;;紫外光協(xié)助過氧化氫耦合高鐵酸鉀降解活性艷紅X-3B的研究[J];黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報;2018年02期

3 夏艷秋;于靜潔;張燕;;水處理試劑高鐵酸鉀的研究進(jìn)展[J];天津城建大學(xué)學(xué)報;2018年04期

4 江錫鈞;;以高鐵酸鉀為背景的一組探究性試題[J];化學(xué)教學(xué);2009年11期

5 馬艷;田曉冬;高乃云;姜蕾;王錚;;高鐵酸鉀對水中磺胺甲VA唑的去除效果[J];凈水技術(shù);2017年09期

6 石華前;黃孟;李娟;鄧建林;;高鐵酸鉀處理含油污水的應(yīng)用研究[J];山東化工;2014年06期

7 王存英;李小兵;;相轉(zhuǎn)移催化下復(fù)合高鐵酸鉀氧化甲苯的研究[J];化學(xué)研究與應(yīng)用;2011年07期

8 鄒勇;寧甲昱;楊正龍;;新一代綠色高效殺菌消毒劑——高鐵酸鉀[J];中國水產(chǎn);2005年12期

9 姜洪泉,于秀娟,王鵬,張國宇,孟憲君;高鐵酸鉀預(yù)氧化去除水中苯酚及其機(jī)理[J];中國給水排水;2003年S1期

10 冀亞飛;高鐵酸鉀的研制與應(yīng)用實踐[J];現(xiàn)代化工;1998年12期

相關(guān)會議論文 前8條

1 劉汝鋒;劉婷靈;尚小琴;鐘建明;何柳紅;鄧炳財;李淑妍;;高鐵酸鉀的制備工藝研究與表征[A];2013廣東材料發(fā)展論壇——戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展與新材料科技創(chuàng)新研討會論文摘要集[C];2013年

2 朱亞薇;金明剛;鄭明森;董全峰;詹亞丁;林祖賡;;高鐵酸鉀的合成及其在非水體系中的性質(zhì)[A];第十三次全國電化學(xué)會議論文摘要集（上集）[C];2005年

3 朱業(yè)晉;賴聞玲;;高鐵酸鉀電化學(xué)合成研究[A];第十三次全國電化學(xué)會議論文摘要集（下集）[C];2005年

4 朱偉;尚宏利;黃宗卿;;電化學(xué)方法制備多功能材料高鐵酸鉀[A];第十三次全國電化學(xué)會議論文摘要集（下集）[C];2005年

5 李洪枚;;高鐵酸鉀處理實際選礦廢水的凈化效果[A];2017中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會科學(xué)與技術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2017年

6 蘇琳娜;李傳常;唐愛東;何浩;;高鐵酸鉀的制備及其降解苯二酚的研究[A];中國顆粒學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會論文集（上）[C];2008年

7 王穎馨;藍(lán)冰燕;李來勝;;高鐵酸鉀(K_2FeO_4)對水中As(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)氧化-絮凝的效能研究[A];2014年第12屆全國水處理化學(xué)大會暨學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2014年

8 袁建梅;汪應(yīng)靈;謝友海;劉國光;;雙氯芬酸在高鐵酸鉀氧化過程的反應(yīng)動力學(xué)和降解效能研究[A];中國化學(xué)會第30屆學(xué)術(shù)年會摘要集-第二十六分會：環(huán)境化學(xué)[C];2016年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 趙引德邋田偉;改性高鐵酸鉀可工業(yè)化生產(chǎn)[N];中國化工報;2008年

2 山東省巨野縣三達(dá)水務(wù)有限公司 王顯華;環(huán)保型水處理化學(xué)品及水處理技術(shù)[N];山西青年報;2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 劉玉蕾;高鐵酸鉀的制備及去除水中鉈、吲哚和處理污水廠污泥的效果與機(jī)理[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

2 譚雪梅;多環(huán)芳烴在高鐵酸鉀和CuO/TiO_2及其協(xié)同氧化體系中的轉(zhuǎn)化特性研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 徐志花;高鐵化合物的制備及其電化學(xué)性能的研究[D];浙江大學(xué);2006年

4 雷斌;高鐵酸鹽的制備及其對染料廢水的脫色研究[D];吉林大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 何世鼎;還原性離子促進(jìn)高鐵酸鉀去除水中氮、磷效果的試驗研究[D];山東建筑大學(xué);2019年

2 楊元林;高鐵酸鉀氧化—電化學(xué)協(xié)同處理壓裂返排液的研究[D];東北石油大學(xué);2018年

3 劉佳;高鐵酸鉀與污泥吸附劑強(qiáng)化混凝去除二級出水中污染物的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

4 王憲實;高鐵酸鉀對水處理過程中碘物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

5 項文琪;電解法制備高鐵酸鉀及其在制藥廢水深度處理中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2017年

6 李海寧;高鐵酸鉀去除水中銅、鎘的效能及機(jī)理研究[D];山東建筑大學(xué);2018年

7 汪丹丹;基于控制消毒副產(chǎn)物的高鐵酸鉀消毒試驗研究[D];山東建筑大學(xué);2018年

8 白曉峰;高鐵酸鉀預(yù)氧化去除天然水體中二價錳的研究[D];西南交通大學(xué);2018年

9 賈世超;高鐵酸鉀降解苯酚廢水過程中有機(jī)中間體變化研究[D];太原理工大學(xué);2018年

10 王亞星;緩釋型高鐵酸鉀聯(lián)合過氧化氫處理晚期垃圾滲濾液的試驗研究[D];鄭州大學(xué);2018年

本文編號：2600284