水合氧化鐵的近五年在水處理中的應(yīng)用研究進展

方興

摘 要：綜述了水合氧化鐵在水處理中的應(yīng)用。文章結(jié)合近5年來研究現(xiàn)狀總結(jié)了水合氧化鐵的應(yīng)用發(fā)展，并對水合氧化鐵的應(yīng)用給予展望，認為結(jié)合納米技術(shù)在相應(yīng)材料負載納米水合氧化鐵，并從時間和空間上擴大研究規(guī)模將是未來推廣水合氧化鐵應(yīng)用的研究方向。

關(guān)鍵詞：水合氧化鐵；水處理；吸附劑

吸附法是一種簡單去除水中離子的方法，常在水處理中運用。在現(xiàn)有吸附劑當中，顆粒氧化物是很有前景的一類。鐵元素在地球上普遍存在，且對環(huán)境是友好無害。因此，采用鐵的水合氧化物作為吸附劑將是經(jīng)濟的。

1 近5年水合氧化鐵在水處理中的應(yīng)用

V.Fierroa，etal[1]研究了通過負載水合三氯化鐵形成的摻鐵活性炭對砷的去除效果，強制氯化鐵水解是增加活性炭離子容量的有效方法，隨著時間增長至24h，活性炭的鐵容量達到9.4%，通過墨西哥某地地下水進行試驗，經(jīng)過6h的吸附砷的去除率達到94%，而未負載水合鐵的活性炭的去除率只有14%。Yiran Li.etal[2]等利用紅泥污泥負載鐵鹽去除砷，研究表明當紅泥污泥（Ferrous based redmudsludge）投量在0.2-0.3g/L時可去除原水中0.2-0.3mg/L的五價砷，同時在24h運行后管網(wǎng)濁度低于2NTU，該研究過程中對紅泥污泥的PH從8.0降到4.5，砷沒有明顯的釋放，因此可作為當?shù)匾环N很有潛力的去除方法。S.K.Maji，etal[3]研究了涂鐵天然巖石對含砷地下水砷的去除。Yanpengmao[4]研究了PH，絮體時間和有機物對預(yù)聚合水合氧化物對磷的去除，研究表明隨著PH降低，絮凝時間減少以及競爭離子的降低，HFO對磷的吸附效能降低，此外，半經(jīng)驗擴散模型和分子模型用于較寬泛條件下磷的吸附，雖然兩個模型存在差異，但是都產(chǎn)生較好的結(jié)果，當選用檸檬酸與HFO表面相互作用時，兩種模型對吸附過程有很好的描述過程。Shaoan Cheng etal[5]研究了燃料電池對合成酸性礦井排水納米鐵氧顆粒的回收，旨在解決礦井排水對河流等的嚴重污染，二價鐵離子在水體中會氧化成鐵氧顆粒，導(dǎo)致河床缺氧且有色，通過燃料電池產(chǎn)生球形納米顆粒通過干化轉(zhuǎn)化成β-FeOOH，這種方式提供了直接的具有商業(yè)價值的方式，顆粒尺寸從120nm到700nm，而且顆粒的尺寸可以通過燃料電池進行控制，回收的鐵氧顆粒可作為燃料或者其他的用途。Lamia Boukemara研究了PH、鐵鹽，競爭離子對制備水合氧化鐵去除磷的影響，通過紅外研究水合氧化物與磷的作用過程，鐵鹽的濃度表明足夠的吸附位，草酸根離子的競爭作用高于氯酸鹽離子和硫酸鹽離子，且當PH大于7時，鋅和銅減緩了磷的去除，只有鉻酸鹽對磷的去除有利。Laurence G.Dyer etal 等模擬了鐵鹽和硅氧顆粒共沉淀對酸性鋅溶液中鐵的去除，研究表明共沉淀作用時去除的主要因素。Chahrazed Boukhalfa研究了水合鐵氧化物對存有重金屬和競爭離子的硫酸鹽去除效果研究通過小試實驗研究表明在不同pH，不同陽離子和陰離子底物的前提下對去除效果的影響。

2 水合氧化鐵研究展望

未來將納米水合氧化鐵負載在其他多孔顆粒物上的思路仍然是一個方向，需考查長期的，較大規(guī)模的中試試驗，從較大的空間尺度和較長的時間尺度考查吸附劑的吸附性能，進而提供合理的工程參數(shù)。

參考文獻

[1] Ming Hua，Shujuan Zhang，Bingcai Pan，et al.Heavy metal removal from water/wastewater by nanosized metal oxides：A review.Journal of Hazardous Materials.211- 212（2012）317-331

[2] Mao，Y.，Phan，A.N.，Xin，Y.，Waite，T.D.，2012.Effects of pH，floc age and organic compounds on the removal of phosphate by pre-polymerized hydrous ferric oxides.Sep.Purif.Technol.91（2012）38-45.

[3] M.Streat，K.Hellgardt，N.L.R.Newton.Hydrous ferric oxide as an adsorbent in water treatment Part 1.Preparation and physical characterization.processsafety and environmental protection 86（2008）1-9

[4] Ormeci，B.and Vesilind，P.A.，Effect of dissolved organic material and cations on freeze-thaw conditioning of activated and alumsludges，water research，2001，35（18）：4299-4306.

[5] Lee，D.J.and Hsu，Y.H.，F(xiàn)ast freeze/thaw on excess activatedsludges：?ocstructure andsludge dewaterability，Environsci Technol，1994，28（8）：1444-1449.endprint