綠色水處(chù)理藥劑(jì)高鐵酸鉀在水處(chù)理中的應用研究進展

綠色水處(chù)理藥劑(jì)高鐵酸鉀在水處(chù)理中的應用研究進展

馮雪玉

（西北師範大學實驗中學  甘肅蘭州  730000）

摘要：高鐵酸鉀是一種環境友好型多功能水處(chù)理劑。綜述瞭(le)高鐵酸鉀在水處(chù)理中的應用研究進展，分析瞭(le)高鐵酸鉀聯用技術的協同作用，指出瞭(le)目前存在的主要問題和今後的發展方向，以期待爲高鐵酸鉀的深入研究其在水處(chù)理中的應用提供一定的借鑒作用。

關鍵詞：高鐵酸鉀   氧化劑  消毒劑   混凝劑

中圖分類号
：X703      文獻标識碼：A     文章編号：1674-098X(2011)10（a）-0002-01

 

高鐵酸鉀（K2FeO4）是20世紀70年代以來開發(fā)的新型多功能水處(chù)理劑，它是一種比高錳酸鉀、臭氧和氯氣的氧化能力還強的多氧化劑，适用PH值範圍廣，可認去除有機和無機污染物，尤其對難降解有機物具有特殊功效。它的還原産物鐵還具有較好的吸附和助凝效果。在飲用水的深度處理方面具有高效、無毒副作用等優越性。因此，針對於(yú)高鐵酸鉀的研究和應用得到瞭(le)較爲廣泛的關注。

1 高鐵酸鉀在水處理中的應用

1.1 去除水中無機污染物

  高鐵酸鉀可去除水中有害、有毒無機物：将水中的As(Ⅲ)氧化成As(v)砷；将CN^-氧化爲NO^2-、NO^3-和HCO^3-；對(duì)硫化物、硫氰根、亞硝酸根
、亞鐵(tiě)氰根等有明顯的氧化去除效果；對(duì)Pb²⁺、Cd²⁺、Cr³⁺、Hh²⁺等重金屬離子及放射性核素等有吸附、沉降作用，能使水中的钚和镅達(dá)到放射性物質殘(cán)留标準。

1.2去除水中有機污染物

   研究表明萘和三氯乙烯可被高鐵酸鉀完全氧化；高鐵酸鉀可去除含鏈烴、芳烴等含油污水。水中許多有機污染物如：羧酸、氨基酸、苯、氯苯、苯酚、硝基苯、有機氮化物、脂肪硫、亞硝基胺、硫脲等可被高鐵鹽氧化降解。水中活性染料如：偶氮雙鍵、胺基、酚基、磺酸基等生色基團可被高鐵酸鉀氧化破壞、降解和脫色。分散染料的去除主要是由期分解産生的Fe(OH)₃的絮凝作用。

1.3消毒

  高鐵酸鉀對(duì)大腸(cháng)杆菌有良好的滅活作用，期滅活效率随PH值的降低而升高。高鐵酸鉀的滅活效率優於(yú)次氯酸，他對(duì)QB噬菌體的滅活作用受自身嘗(cháng)試和接觸時間的影響；高鐵酸鉀退後仍有滅活作用，說明高鐵酸鉀分解的抵抗性強於(yú)帶負電微生物，Gilbert等證明，1.2-6mg/L的高鐵酸鉀(jiǎ)可殺滅水中大腸(cháng)杆菌。席德孚等用高鐵酸鉀(jiǎ)（6mg/L）作殺滅(miè)水中大腸(cháng)杆菌試驗，作用30min後殺滅率達99.9%。而且FeO2-4有較寬的PH範圍（5-12）。覃長林等1997年報道，5.0-6.0mg/L的高鐵酸鉀可殺滅水中大腸(cháng)杆菌，殺率達(dá)99.95%-99.99%。

1.4 飲用水源的除藻

   高鐵酸鉀能夠氧反破壞灌細胞的表面結構，造成藻細胞表面鞘套的卷繞，並(bìng)可能使細胞的外鞘開裂，緻使胞内物質外流。雷慶铎等研究瞭(le)高鐵酸鉀對藍藻中的微囊藻毒素的去除效果，結果表明：K2FeO4能夠(gòu)有效地去除水中的微囊毒素
，當(dāng)PH分别爲2和10時，去除率分别爲94.51%和87.96%.

1.5絮凝作用 

  高鐵化合物在氧化降解有機(jī)物和微生物的過(guò)程中，FeO^2-₄被還原爲Fe³⁺或Fe(OH)₃,而Fe³⁺或Fe(OH)₃很好的絮凝劑，這說明高鐵化合物水處理劑具有雙重功效。何文麗等採(cǎi)用燒壞試驗考察瞭(le)投加高鐵酸鉀強化混凝去除礦井水中鉛、镉
、鐵、錳的效果，結果表明：在PH爲8-10的範圍内對(duì)鉛、镉、鐵、錳有較好的去除效果
，去除率可分别達(dá)到約95%、61%、97%和92%，處(chù)理後礦井水中重金屬含量可以達(dá)到飲用水标準。

1.6高鐵酸鉀的聯用技術

  沈希裴研究表明：通過比較單(dān)獨高鐵酸鉀或單(dān)獨臭氧以及聯用處(chù)理100mg/L活性豔紅X-3B模拟廢水的脫色效果和COD去除率，結(jié)果表明，聯用處(chù)理4min後完全脫色，COD的去除率達46%。聯用處理的脫色效果明顯好於單獨電暈處理和單獨臭氧處理
。馬豔等研究發現由於高鐵酸鉀具有氧化選擇性及不穩定性等缺點，有必要發展高鐵酸鉀聯用技術，結合國内外的研究進展，分析瞭(le)高鐵酸鉀聯用技術的協同作用，認爲高鐵酸鉀與光催化協同作用明顯，可大幅提高光催化效率，加速污染物去除，在環境治理領域有著(zhe)廣闊的應用前景。

2 高鐵酸鉀(jiǎ)在水處(chù)理中的應用研究展望

  高鐵酸鉀在具有很大的開發應用價值，但難於制備和穩定，是其一直未能在水處理中應用的關鍵問題。我國近來研制的高鐵酸鉀穩定性顯著提高，並(bìng)能夠批量生産，對不同地區、不同各類的水質進行處理均取得瞭(le)良好的效果。

今後，高鐵酸鉀在飲用水的處理領域的應用研究可以關注幾個方面：研究高鐵酸鉀強化與拓寬現行常規給水處理工藝的淨水效能，可不改變現有工藝流程、不增加大的附屬設備(bèi)，是比較适合我國國情的水處理技術，具有廣闊的研究開發前景；研制以高鐵酸鉀爲消毒劑，不可降解的無毒性高分子爲載體的控釋長效消毒劑，以期解決消毒劑持久性、安全性和貯存運輸的問題，具有很好的實用開發價值和應用空間；以高鐵酸鉀爲消毒劑和助凝劑，輔以高效混凝劑，研制一種集澄清、消毒爲一體的多功能淨水複合藥劑，對於(yú)提高部隊野外飲水保障能力具有重要的意義。

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