论文部分内容阅读
近年来,印染行业锑（Sb）污染问题被广泛关注。含锑化合物作为纺织原材料生产常用催化剂,会在印染过程释放进入水体,危害环境及人体健康。因此,开发经济高效的印染废水除锑技术具有重要意义。本研究针对印染废水高浓度锑污染现状,以硫酸亚铁混凝剂为基础,进行了强化混凝除锑工艺的研究。一方面,探究氢氧化钙强化硫酸亚铁混凝除锑的效能及机理;另一方面,研究高锰酸钾氧化硫酸亚铁原位产生的新生态铁锰对废水中锑的强化混凝去除效果及机制。主要研究结果如下:1、通过对钙强化混凝除锑工艺参数优化,确定其最佳参数为:终pH为6,投加量是75mg·L-1（以Fe计）。此时,对2000μg·L-1锑废水去除率为96.24%。共存物质对钙强化混凝的影响研究表明,pH=6和pH=8条件下,助凝剂PAM、Cl-、活性染料和分散染料对钙强化混凝除锑几乎没有影响,但PAM具有加速沉淀效果;硫酸盐在一定程度上降低了锑去除率;磷酸盐的存在会明显抑制除锑效果。2、通过单纯硫酸亚铁混凝和预制水解产物吸附除锑的对比实验及SEM、FTIR、XPS等表征手段的分析,结果表明硫酸亚铁混凝除锑主要以吸附作用为主,且锑与水解产物表面的羟基发生内层络合;钙强化硫酸亚铁混凝除锑的原因包括:钙离子使碱性条件下水解产物表面正电荷增加,使带负电的锑酸根离子更易吸附到铁（氢）氧化物表面;碱性条件下钙离子与水解产物可能生成了FeO-Ca-OSb三元络合物,除锑更加高效稳定。3、针对新生态铁锰强化混凝除锑工艺,确定其最优参数为:终pH=6,Mn、Fe投加量分别为4.91 mg·L-1（以Mn计）和20mg·L-1（以Fe计）,慢搅时长为10min,此时锑去除率为95.40%。实验发现,高浓度PAM和染料不会明显降低锑去除率;硫酸盐、磷酸盐对锑去除抑制明显;而碱性条件下Ca（OH）2 促进新生态铁锰除锑。4、实验对比发现,新生态铁锰（KMn04-FeSO4）较单独的Mn02、Fe2+、Fe3+、陈化铁锰（KMn04-Fe2（S04）3）以及新生态铁（H20-2-FeS04）混凝除锑具有更强的除锑效果,证明了硫酸亚铁和高锰酸钾反应生成的新生态铁和新生态锰具有较好的协同除锑效果;在pH=5和6时,新生态铁锰除锑的吸附作用贡献占比分别为96.19%和98.56%,锑几乎全部由吸附作用去除,在中性及碱性范围内,有一定共沉淀作用贡献;新生态铁锰水解产物的表面基团和组分分析结果表明锑是通过与铁锰氧化物表面的羟基结合实现去除的。