亞鐵同步去除水中Cr(VI)-As(V)復(fù)合污染的效能及機(jī)理研究.pdf

1、Cr(VI)和As(V)已經(jīng)在許多工業(yè)生產(chǎn)廢物里被認(rèn)定為共存的污染物，比如木材防腐劑生產(chǎn)，油漆和油墨制造，石油精煉，以及一些市政廢水。由于對(duì)這些廢物的不完全和不適當(dāng)?shù)馁A藏和處置處理而造成的土壤和水體污染事件數(shù)不勝數(shù)。Cr(VI)和As(V)因其致癌性和毒性對(duì)環(huán)境安全，人類(lèi)和動(dòng)物健康存在潛在的威脅。因此，世界衛(wèi)生組織（WHO）和中國(guó)衛(wèi)生部頒布了Cr(VI)和As(V)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)分別為50μg/L和10μg/L。
　　國(guó)內(nèi)外對(duì)于同步

2、去除 Cr(VI)和As(V)的研究還很少，有限的幾個(gè)方法有著各種各樣的缺陷。高效經(jīng)濟(jì)的同步去除水體中Cr(VI)和As(V)的方法亟待開(kāi)發(fā)。另外，最近的研究發(fā)現(xiàn)以前公認(rèn)的無(wú)毒無(wú)害的Cr(Ⅲ)在其呈溶解態(tài)時(shí)也存在潛在的威脅。因此，本研究提出利用亞鐵同步除 Cr(Cr(VI)和Cr(Ⅲ))除As(V)，主要研究目標(biāo)如下：考察pH值，亞鐵投量及Cr(VI)/As(V)摩爾比對(duì)本方法效能的影響；研究本方法的除污染物機(jī)理；考察水體中共存陰陽(yáng)離子

3、對(duì)此方法的影響。
　　結(jié)果表明亞鐵在偏中性條件下能夠高效同步除鉻除砷。在 Cr(VI)和As(V)初始濃度都為10μmol L-1的體系里，在pH6.8，當(dāng)亞鐵投量為45-60μmol L-1時(shí)，鉻去除率可以達(dá)到99％以上。在pH5.9，當(dāng)亞鐵投量為60μmol L-1時(shí)，剩余鉻和砷濃度均能達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
　　在pH4-6, Fe(Ⅱ)還原Cr(VI)的速率較慢，所以鉻的去除率在pH4-6條件下決定于還原速率和反應(yīng)產(chǎn)物 F

4、e0.75Cr0.25(OH)3的溶解度。在有氧體系里，堿性條件下，鉻的去除效率主要決定于被亞鐵還原的程度。砷在中性和堿性條件下顯著降低了鉻的去除效率在于HAsO42-對(duì) Cr(VI)還原的抑制和對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物Fe0.75Cr0.25(OH)3和FeOOH沉淀的抑制。亞鐵單獨(dú)除砷效率很低，Cr(VI)的存在顯著的提高了亞鐵除As(V)的效率，原因在于Cr(VI)氧化Fe(Ⅱ)為Fe(Ⅲ)，有助于砷的去除。砷是通過(guò)與Fe0.75Cr0.25(

5、OH)3和FeOOH沉淀吸附和共沉達(dá)到去除的。
　　在缺氧體系里，研究了pH4-10范圍內(nèi)陰離子（PO43-,腐殖酸(HA), SiO32-)對(duì)此方法的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些陰離子對(duì)亞鐵除鉻可能有以下幾個(gè)方面的影響：pH<5.0，加快Fe(Ⅱ)還原Cr(VI)的速率，中性和堿性條件下抑制新生成的Cr(Ⅲ)的沉淀和降低 Cr(VI)被亞鐵還原的程度。而它們影響砷的去除主要通過(guò)兩個(gè)方面：競(jìng)爭(zhēng)吸附位和抑制Fe0.75Cr0.25(OH)3的