硫酸亚铁的污水处理作用
硫酸亚铁(FeSO₄)在污水处理中是一种常用且经济有效的化学药剂,具有多种重要作用:
混凝与絮凝作用:硫酸亚铁作为无机混凝剂,溶于水后生成Fe²⁺,在氧化剂(如溶解氧、双氧水)存在下可转化为Fe³⁺,进一步水解生成氢氧化铁[Fe(OH)₃]胶体。该胶体能吸附水中的悬浮物、胶体颗粒和部分有机物,形成密实絮体,通过沉淀去除,显著降低浊度、色度和部分COD。
化学除磷:Fe²⁺可与水中的磷酸盐反应生成难溶的磷酸铁沉淀,有效去除污水中的磷,常用于市政或工业废水的除磷处理。
芬顿试剂组分:与双氧水(H₂O₂)联用构成芬顿试剂,产生强氧化性的羟基自由基(·OH),用于降解难处理的高浓度有机污染物,提升废水可生化性。
还原作用:在特定条件下可还原六价铬[Cr(VI)]等重金属离子为毒性较低的三价铬[Cr(III)],便于后续沉淀去除。
优点:成本低、来源广、处理效果好。
注意:投加后可能使出水带淡黄色,需控制pH(通常需调节至中性或碱性促进沉淀),并妥善处理含铁污泥。
双氧水的污水处理作用
双氧水(H₂O₂,过氧化氢)在污水处理中是一种重要的化学氧化剂,具有以下主要作用:
强氧化降解有机物:双氧水可直接或通过催化产生羟基自由基(·OH),高效氧化分解难降解有机物(如染料、酚类、农药等),显著降低COD,常用于高浓度有机废水的预处理或深度处理。
芬顿反应核心组分:与硫酸亚铁等铁盐配合构成芬顿试剂,在酸性条件下产生强氧化性·OH,大幅提升对有毒有机物的去除效率。
脱色与除臭:能有效破坏发色基团和致臭物质,广泛应用于印染、化工等行业的废水脱色和异味控制。
杀菌消毒:具有一定的杀菌能力,可用于污水回用或排放前的消毒处理。
提高可生化性:将大分子难降解有机物氧化为小分子易降解物质,改善废水可生化性,为后续生物处理创造条件。
优点:反应快、无二次污染(分解产物为水和氧气)。
注意:需控制投加量和反应条件,避免浪费;高浓度时可能抑制微生物活性,不宜直接用于生化系统前端。
硫酸亚铁和双氧在污水处理中的作用
硫酸亚铁(FeSO₄)和双氧水(H₂O₂)在污水处理中常组合使用,构成一种高效的高级氧化技术——芬顿(Fenton)试剂,主要用于处理难降解的高浓度有机废水。
其主要作用如下:
强氧化作用:在酸性条件下(pH 3–5),Fe²⁺催化H₂O₂分解,产生具有极强氧化能力的羟基自由基(·OH),能将大分子、难降解有机物(如染料、酚类、医药中间体等)氧化分解为小分子物质,甚至矿化为CO₂和H₂O,显著降低COD。
混凝作用:反应过程中生成的Fe³⁺可水解形成Fe(OH)₃胶体,具有良好的絮凝沉淀性能,能吸附水中的悬浮物、胶体和部分有机物,进一步去除污染物,改善水质。
提高可生化性:通过氧化将难降解有机物转化为易生物降解的中间产物,可作为生化处理前的预处理手段,提升后续生物系统的处理效率。
注意事项:芬顿法需控制pH、药剂配比和反应时间,否则可能造成药剂浪费、污泥量增加或出水色度问题(铁离子残留)。处理后需中和并沉淀去除铁泥,避免二次污染。
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