【摘要】：近年來,印染行業(yè)銻(Sb)污染問題被廣泛關(guān)注。含銻化合物作為紡織原材料生產(chǎn)常用催化劑,會在印染過程釋放進(jìn)入水體,危害環(huán)境及人體健康。因此,開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的印染廢水除銻技術(shù)具有重要意義。本研究針對印染廢水高濃度銻污染現(xiàn)狀,以硫酸亞鐵混凝劑為基礎(chǔ),進(jìn)行了強(qiáng)化混凝除銻工藝的研究。一方面,探究氫氧化鈣強(qiáng)化硫酸亞鐵混凝除銻的效能及機(jī)理;另一方面,研究高錳酸鉀氧化硫酸亞鐵原位產(chǎn)生的新生態(tài)鐵錳對廢水中銻的強(qiáng)化混凝去除效果及機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1、通過對鈣強(qiáng)化混凝除銻工藝參數(shù)優(yōu)化,確定其最佳參數(shù)為:終pH為6,投加量是75mg·L~(-1)(以Fe計(jì))。此時,對2000μg·L~(-1)銻廢水去除率為96.24%。共存物質(zhì)對鈣強(qiáng)化混凝的影響研究表明,pH=6和pH=8條件下,助凝劑PAM、Cl-、活性染料和分散染料對鈣強(qiáng)化混凝除銻幾乎沒有影響,但PAM具有加速沉淀效果;硫酸鹽在一定程度上降低了銻去除率;磷酸鹽的存在會明顯抑制除銻效果。2、通過單純硫酸亞鐵混凝和預(yù)制水解產(chǎn)物吸附除銻的對比實(shí)驗(yàn)及SEM、FTIR、XPS等表征手段的分析,結(jié)果表明硫酸亞鐵混凝除銻主要以吸附作用為主,且銻與水解產(chǎn)物表面的羥基發(fā)生內(nèi)層絡(luò)合;鈣強(qiáng)化硫酸亞鐵混凝除銻的原因包括:鈣離子使堿性條件下水解產(chǎn)物表面正電荷增加,使帶負(fù)電的銻酸根離子更易吸附到鐵(氫)氧化物表面;堿性條件下鈣離子與水解產(chǎn)物可能生成了FeO-Ca-OSb三元絡(luò)合物,除銻更加高效穩(wěn)定。3、針對新生態(tài)鐵錳強(qiáng)化混凝除銻工藝,確定其最優(yōu)參數(shù)為:終pH=6,Mn、Fe投加量分別為4.91 mg·L~(-1)(以Mn計(jì))和20mg·L~(-1)(以Fe計(jì)),慢攪時長為10min,此時銻去除率為95.40%。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),高濃度PAM和染料不會明顯降低銻去除率;硫酸鹽、磷酸鹽對銻去除抑制明顯;而堿性條件下Ca(OH)_2 促進(jìn)新生態(tài)鐵錳除銻。4、實(shí)驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn),新生態(tài)鐵錳(KMn0_4-FeSO_4)較單獨(dú)的Mn0_2、Fe~(2+)、Fe~(3+)、陳化鐵錳(KMn0_4-Fe_2(S0_4)_3)以及新生態(tài)鐵(H_20-2-FeS0_4)混凝除銻具有更強(qiáng)的除銻效果,證明了硫酸亞鐵和高錳酸鉀反應(yīng)生成的新生態(tài)鐵和新生態(tài)錳具有較好的協(xié)同除銻效果;在pH=5和6時,新生態(tài)鐵錳除銻的吸附作用貢獻(xiàn)占比分別為96.19%和98.56%,銻幾乎全部由吸附作用去除,在中性及堿性范圍內(nèi),有一定共沉淀作用貢獻(xiàn);新生態(tài)鐵錳水解產(chǎn)物的表面基團(tuán)和組分分析結(jié)果表明銻是通過與鐵錳氧化物表面的羥基結(jié)合實(shí)現(xiàn)去除的。
【圖文】：

Ｓｂ（ＯＨ）６—或者Ｓｂ０３＿的形式存在。強(qiáng)酸范圍內(nèi)則以Ｓｂ０２＋形式存在。如圖１－１所逡逑示［１９］，從熱力平衡角度預(yù)測，銻在好氧系統(tǒng)中主要以Ｓｂ（Ｖ）形式存在，而在缺氧逡逑系統(tǒng)中以Ｓｂ（ＩＩＩ）形式存在。但研究表明，不僅在好氧環(huán)境中有Ｓｂ（ＩＩＩ）的存在，某逡逑些缺氧環(huán)境中也有Ｓｂ（Ｖ）存在，甚至銻還能與水體中ＥＤＴＡ等有機(jī)物形成配合物。逡逑而在印染廢水中，銻主要以五價(jià)銻（Ｓｂ（Ｖｐ的陰離子形式存在［６］。逡逑（ａ）邋１００邋ｒ￣邐邐邐邋（ｂ）邋１００邋邐逡逑８０邋＇＇邋二邋８０逡逑Ｓ邋＼邋ｐ－ｉｓｂｆＯＨｙ邐Ｉ邐［Ｓｂ0２］－逡逑＼邋６０邐｜邋６０邐［Ｓｂ（ＯＨ）３Ｉ逡逑Ｓ邋４０邐§邋４０邐ＩＨＳｂ0２］邐＼逡逑／Ｖ－［Ｓｂ＿邋Ｐ邋Ｊｔ－（0Ｈ）２ｒ邋＼逡逑＾邐八逡逑１邐２邐３邐４邐５邐６邐７邐８邐０邐２邐４邐６邐８邐１０邐１２邐１４逡逑ｐＨ邐ｐＨ逡逑圖１－１不同ｐＨ下Ｓｂ的形態(tài)

本節(jié)通過以Ｃａ（ＯＨ）２和ＮａＯＨ兩種調(diào)堿介質(zhì)分別調(diào)節(jié)水體ｐＨ，對比Ｃａ（ＯＨ）２逡逑強(qiáng)化硫酸亞鐵和單純硫酸亞鐵的除綈效果及溶液中的剩余鐵濃度，結(jié)果分別如圖逡逑３－１、圖３－２所示（反應(yīng)條件：Ｓｂ初始濃度：２０００肫N＇邋ＦｅＳ０４投量Ｍｍｇ’Ｌ、以逡逑卩６計(jì)），１３00１７＜１１１１１１＝２１１１丨１１，１：１0（＾／？１；１１＝２0１１１１１１，靜置沉淀３0１１１丨１１，水溫：２５°（：）逡逑ｌｏｏ邋ｐ邐７逡逑Ｉ：邐－一逡逑８邋Ｔ０邋－邐＼逡逑茶．邐＼逡逑Ｉ邐＼逡逑Ｓ邋５０邋？邐＼逡逑＾邐ＮａＯＨ邐＼逡逑４0邋＇邐—－Ｃａ（ＯＨ＞２逡逑３０邋－邐、＾逡逑２Ｑ邋１邐v徨巍峰�？逦■埼匚■埼匚■埼？逦■埼？逦■埼黑辶x希靛危跺危峰危稿危瑰危保板危保卞義希穡儒義賢跡常卞澹穡缺浠暗骷罱櫓識裕櫻猓ǎ鄭┤コЧ撓跋戾義希疲椋紓澹常卞澹牛媯媯澹悖翦澹錚駑澹穡儒澹幔睿溴澹幔洌輳酰螅簦椋睿玨澹恚幔簦澹潁椋幔歟簀澹錚鑠澹潁澹恚錚觶幔戾澹錚駑澹櫻猓ǎ鄭╁義嫌賞跡常笨芍�，溶液７w仍諏蛩嵫翹コ櫻猓ǎ鄭┕討杏跋旖洗�。溶液７w戎靛義洗櫻翟黽擁劍兜墓討�，不论是以ＮａＯＨ还是以Ｃａ（Ｏ｝x滄魑鶻誚櫓剩�，虈啣除辶x下示黽

本文編號：2694258