水處理中一般常用的化學氧化劑都帶有局限性,在氯化和臭氧化過程中形成潛在的有害副產物,如三鹵甲烷和溴,新型化學氧化劑高鐵酸鹽克服了以上缺點開始逐漸應用于水處理工程中.高鐵酸鹽是一類化合物的統稱,其為鐵的六價化合物,常見的有高鐵酸鉀(K2FeO4)和高鐵酸鈉(Na2FeO4)兩種.高鐵酸鹽是一種新型的強氧化劑,同時還具有氧化、吸附、絮凝、助凝、殺菌和除臭的功能,是高效的多功能綠色水處理劑.高鐵酸鹽的制備方法主要有3種,高溫熔融氧化法是在堿性條件下用硝酸鉀或過氧化物等氧化劑以高溫氧化鐵鹽或鐵的氧化物得到高鐵酸鹽,其轉化率高,可達到80%~90%,設備利用率相對較高,但是所得產品純度低,且反應條件苛刻,難實現工業生產;電解法是在強堿條件下,陽極鐵被氧化生成FeO42-,具有操作簡單、原料少,適合現場制備和投加,易于實現工業生產等優點,成本也較低,但其所制產品純度低,只有20%~70%的轉化率,并且電能消耗大,裝置要求高;次氯酸鹽氧化法是在堿性條件下,用次氯酸鹽氧化三價鐵得到高鐵酸鹽,其優點主要是產率高,能達到30%~50%的轉化率,并且純度高,實驗室容易實現.通過對3種制備方法的特點進行綜合的比較,次氯酸鹽氧化法比其他兩種方法有更大的優點,更適合于實驗室研究階段對高鐵酸鹽的制備,所以筆者采用了此法制備高鐵酸鈉進行試驗。
石油化工廢水水質復雜,波動大,有機物含量高,且多為難降解物質,對環境污染較大.隨著我國化工行業的發展,化工廢水的產生量不斷增長,新的高效處理方法也隨之產生,高鐵酸鹽氧化法就是其中一種.筆者在實驗室人工合成高鐵酸鈉,以煉油廢水為處理對象,考察自制高鐵酸鈉對COD的去除效果,探明適宜的pH值、高鐵酸鹽投加量、氧化反應時間等參數,高鐵酸鹽對煉油廢水有很好的氧化混凝作用,可應用于水處理工藝的預處理單元。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
試驗方法
采用250mL的燒杯裝取50mL水樣于其中,加入適量的新制備的高鐵酸鈉溶液,用氫氧化鈉與鹽酸溶液調節水樣的pH值,然后置于混凝程控混合儀上進行攪拌,反應一段時間后,靜置,取其上層清液測定ρ(COD)值,并得出相應的去除率.COD質量濃度的測定采用重鉻酸鉀法。
分別考察反應前的pH值、氧化時間及高鐵酸鹽投加量等因素對處理效果的影響,通過正交試驗最終得出最佳去除條件。
結論
(1)經過對pH值、高鐵酸鹽投加量、氧化反應時間三個因素的試驗與正交試驗的綜合分析,高鐵酸鈉處理煉油廢水的最佳條件為初始pH值為9,氧化反應時間30min,高鐵酸鈉投加量5mmol·L-1。
(2)試驗中COD的去除率達到50%以上,滿足水樣預處理要求,可應用于實際工藝中作為水樣的預處理單元,且處理效果優于其他預處理方法。
(3)制備高鐵酸鈉的一個試驗條件為70.0mL的次氯酸鈉、50g氫氧化鈉、18.75g的硝酸鐵固體,所制備的高鐵酸鈉濃度可達到0.027mol·L-1.新制備的高鐵酸鈉應盡快使用,保證其純度和處理效果,可避光儲存于冰箱中。