高铁酸钾强化氯化铁混凝去除水中三价砷

摘要

砷污染是一个世界性问题，目前世界上很多国家和地区都存在饮水砷污染的问题。长期饮用高砷水会对皮肤、肝、肾、神经系统和生殖系统等造成伤害，研究证明砷可引起致癌、致畸和致突变。在水环境中砷一般以三价(As(Ⅲ))和五价态(As(Ⅴ))的形式存在。与三价砷相比，三价砷毒性更强、更不稳定。并且，三价砷在自然状态下氧化成五价砷的速度很慢。因此，在处理前将三价砷氧化为五价砷是强化去除水中砷的有效途径。 本文利用K2FeO4的强氧化性将三价砷预氧化为五价砷，再用FeCl3混凝去除水中的砷。考察了K2FeO4预氧化强化FeCl3混凝除砷适宜的K2FeO4预氧化时间、Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅵ)投加量，分析了预氧化pH、混凝pH、碳酸盐、腐殖酸和浊度对工艺除砷效果的影响。 结果表明，利用K2FeO4的强氧化性将三价砷氧化为五价砷再投加FeCl3进行混凝，可以有效去除饮用水中的三价砷。K2FeO4预氧化工艺可以提高除砷效果，减少总铁投量，投加16.4mg/L的总铁(2.4mg/L的Fe(Ⅵ)+14mg/L的Fe(Ⅲ))能使处理后水样中的残留砷符合生活饮用水卫生标准GB5749-2006(＜0.01mg/L)；K2FeO4具有强氧化性，在pH=4.0～9.0之间，预氧化pH变化对除砷效果影响不大；中性偏碱性条件下有利于FeCl3的混凝，在pH为6.0～8.5范围内除砷效果较好；碳酸盐不干扰除砷过程，但腐殖酸的存在对除砷过程有不利影响，增加Fe(Ⅲ)投量可以降低腐殖酸的影响；浊度影响除砷过程，适当的浊度有利于砷的去除。K2FeO4强化FeCl3混凝工艺具有高效除砷效能。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章绪论

1.1砷的理化性质

1.2砷在水中的存在形态和毒性

1.3砷与人体健康

1.3.1人体内的砷代谢

1.3.2砷的功效

1.3.3砷对人体的危害

1.4水体系中砷的污染

1.5砷的去除方法

1.5.1混凝沉淀法

1.5.2吸附法

1.5.3离子交换法

1.5.4膜法

1.5.5生物法

1.5.6单质铁除砷技术

1.5.7各种除砷技术的比较

1.6三价砷的预氧化

1.6.1预氧化

1.6.2氧化混凝去除工艺

1.7高铁酸盐氧化

1.7.1高铁酸钾的性质

1.7.2高铁酸钾的制备

1.7.3高铁酸钾在水处理中的应用

1.7.4高铁酸钾除砷的研究现状和进展

1.8选题背景和研究内容

1.8.1选题背景

1.8.2研究内容

1.9小结

第2章实验部分

2.1引言

2.2除砷原理

2.3实验试剂与仪器

2.3.1主要试剂

2.3.2主要仪器设备

2.4实验水样

2.4.1含砷水样

2.4.2腐殖酸

2.4.3浊度

2.5实验方法

2.6分析方法

2.6.1高铁酸钾分析

2.6.2残留砷浓度分析

2.7小结

第3章结果与讨论

3.1高铁酸钾的定性定量分析

3.1.1定性分析

3.1.2定量分析

3.2蒸馏水模拟水样除砷实验

3.2.1氧化时间对除砷效果的影响

3.2.2铁投加量对除砷效果的影响

3.2.3 pH对除砷效果的影响

3.2.4水中杂质对除砷影响

3.3自来水模拟水样除砷效果

3.3.1 pH的影响

3.3.2 Fe(Ⅵ)／As(Ⅲ)摩尔比对除砷效果的影响

3.3.3不同Fe(Ⅵ)／As(Ⅲ)摩尔比下Fe(Ⅲ)投量的影响

3.3.4砷初始浓度对除砷效果的影响

3.4小结

结论与展望

参考文献

附录A攻读学位期间所发表的学术论文目录

致谢