化學(xué)氧化法制備高鐵酸鉀及其處理有機(jī)廢水的研究.pdf

1、針對(duì)高鐵酸鉀制備條件嚴(yán)苛、穩(wěn)定性差，對(duì)高鐵酸鉀的制備和穩(wěn)定性進(jìn)行研究，并將高鐵酸鉀用于有機(jī)廢水處理。 通過(guò)次氯酸鹽氧化法制備高鐵酸鉀的工藝，探討了次氯酸鹽濃度、鐵鹽投加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、后續(xù)處理工藝等對(duì)高鐵酸鉀純度、產(chǎn)率的影響。在水浴條件下，控制反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)，當(dāng)初始ClO—濃度為137.3g/L，鐵鹽投加量為化學(xué)計(jì)量的30％，可得到純度為96.4％、產(chǎn)率為45.3％的高鐵酸鉀固體。后續(xù)純化工藝如二次提純氫氧化鉀濃度、

2、析出溫度、洗滌溶劑等對(duì)高鐵酸鉀純度和產(chǎn)率均有影響。 用XRD、FIRT和SEM對(duì)制備產(chǎn)品進(jìn)行了表征分析，證明產(chǎn)物為高鐵酸鉀晶體。改進(jìn)了亞鉻酸鹽滴定法測(cè)定高鐵酸鉀。用紫外分光光度法在最大吸收波長(zhǎng)為510nm處測(cè)定高鐵酸鉀濃度。 初步研究了高鐵酸鉀母液中KOH、KCl、KNO3、Fe(NO3)3、KClO等雜質(zhì)及外加摻雜離子對(duì)高鐵酸鉀溶液穩(wěn)定性的影響，為高鐵酸鉀穩(wěn)定劑的篩選奠定基礎(chǔ)。結(jié)果表明堿度越高，高鐵酸鉀溶液穩(wěn)定性越

3、強(qiáng)，KCl、KNO3使高鐵酸鉀溶液穩(wěn)定性略有降低，KClO對(duì)高鐵酸鉀溶液具有強(qiáng)穩(wěn)定性，三價(jià)鐵鹽的存在能促進(jìn)高鐵酸鉀溶液的快速分解。KIO4、NaSiO3、CuCl2對(duì)高鐵酸鉀溶液具有穩(wěn)定作用；NaSiO3和KIO4組成的穩(wěn)定劑對(duì)高鐵酸鉀溶液穩(wěn)定作用最強(qiáng)，KIO4與NaSiO3、KClO、CuCl2等配合在減緩高鐵酸鉀分解中無(wú)明顯協(xié)同作用；硅酸鈉和氯化銅組成的復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)高鐵酸鉀溶液的穩(wěn)定作用不如次氯酸鉀明顯。 硝基苯初始濃度為

4、55.04mg/L，pH=9.0時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為30min，高鐵酸鉀(摩爾比為10：1)對(duì)硝基苯和CODcr的去除率分別可達(dá)到85％和55％左右；改變反應(yīng)過(guò)程pH值，硝基苯和CODcr的去除率均有提高，硝基苯去除率可達(dá)98.2％，CODcr去除率可達(dá)91.9％；通過(guò)紫外光譜、紅外光譜、色質(zhì)聯(lián)機(jī)分析，發(fā)現(xiàn)硝基苯降解過(guò)程沒(méi)有難降解中間產(chǎn)物產(chǎn)生，最終硝基苯被降解為一系列脂環(huán)烴，對(duì)高鐵酸鉀降解硝基苯機(jī)理進(jìn)行初步探討；經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)核算，高鐵酸鉀處理硝基

5、苯價(jià)格昂貴，宜與其他水處理劑聯(lián)用，以達(dá)到低成本、高去除率的處理效果。 苯胺初始濃度為62.04mg/L，pH=9.0時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為20min，高鐵酸鉀(摩爾比為1：1)對(duì)苯胺和CODcr的去除率分別為91.03％和56.14％；改變反應(yīng)過(guò)程pH值，苯胺去除率變化較小，CODcr去除率可達(dá)94.8％；通過(guò)紫外光譜、紅外光譜、色質(zhì)聯(lián)機(jī)分析，發(fā)現(xiàn)苯胺降解過(guò)程有中間產(chǎn)物偶氮苯產(chǎn)生，苯胺最終被降解為鏈狀脂環(huán)烴分子，對(duì)高鐵酸鉀降解苯胺機(jī)理