原位铁（氢）氧化物去除受污染水中钼离子的效能与机理

《原位铁（氢）氧化物去除受污染水中钼离子的效能与机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、博士学位论文原位铁(氢)氧化物去除受污染水中钼离子的效能与机理EFFICIENCYANDMECHANISMOFMOLYBDENUMREMOVALFROMCONTAMINATEDWATERBYINSITUIRON(HYDRO)OXIDES张翔哈尔滨工业大学2015年10月国内图书分类号：TU992.3学校代码：10213国际图书分类号：628.162密级：公开工学博士学位论文原位铁(氢)氧化物去除受污染水中钼离子的效能与机理博士研究生：张翔导师：马军教授申请学位：工学博士学科：市政工程所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2015

2、年10月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2U.D.C:628.162DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringEFFICIENCYANDMECHANISMOFMOLYBDENUMREMOVALFROMCONTAMINATEDWATERBYINSITUIRON(HYDRO)OXIDESCandidate：XiangZhangSupervisor：Prof.JunMaAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngine

3、eringSpeciality：MunicipalEngineeringSchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringDateofDefence：October,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要钼是动植物必需的一种微量元素，也是一种重要的自然资源，广泛应用于钢铁工业、石油及化学工业、复合材料、农业、医学等领域。随着钼矿资源的不断开发，由于开采技术粗放、尾矿处理不当、选矿废水不合理排放等原因

4、造成钼矿周围水体的钼污染问题日益突出。人体长期摄入过量的钼会导致诸如肠胃功能失调、生长迟缓、贫血、甲状腺机能减退、骨骼和关节畸形、不孕不育、肝肾功能异常等疾病的发生，严重时甚至导致死亡。因此，有必要采取有效的技术手段来去除水中过量的钼。混凝沉淀过滤工艺是饮用水处理传统工艺，具有造价低、效果好、操作简单、管理方便等优点，并且对水中多种金属离子具有良好的去除效果。因此，本文选取多种水处理常用的铁盐作为混凝剂，研究铁盐原位水解形成的铁氧化物(氢氧化物)对水中钼离子的去除效果、影响因素和反应机理，以期为水中钼离子去除的生产实践提供理论

5、依据和数据支持。研究表明，氯化铁、硫酸铁、X-硫酸铁三种混凝剂原位水解形成的铁氧化物(氢氧化物)均对Mo(VI)的去除具有良好的效果。在以纯水为背景水的条件下，三者对Mo(VI)的去除都表现出随pH的增加而先增大后减小的规律。不同pH下铁盐混凝剂对Mo(VI)的去除效果受三方面因素的影响：①铁的去除率；②铁盐絮体的Zeta电位；③Mo(VI)的形态。三个因素共同作用，导致不同pH下铁盐混凝剂对Mo(VI)去除效果的不同。在铁盐除Mo(VI)的各种影响因素中，水温和离子强度对三种铁盐的除Mo(VI)效果都没有明显影响；钙离子不会

6、影响氯化铁和X-硫酸铁的除Mo(VI)效果，却会对硫酸铁除Mo(VI)产生抑制作用；共存阴离子(包括腐殖酸)对铁盐混凝剂除Mo(VI)的影响涉及三个方面：①共存阴离子对铁去除率的影响；②共存阴离子对Mo(VI)在铁盐絮体表面吸附的竞争作用；③共存阴离子对铁盐絮体Zeta电位的影响。三方面的影响共同作用，导致不同阴离子对铁盐混凝剂除Mo(VI)效果的不同影响。以硫酸铁为代表研究了铁盐混凝剂的除Mo(VI)机理，发现Mo(VI)被吸附到硫酸铁絮体表面而形成内层表面络合物。在低硫酸铁投量下，硫酸铁絮体的共沉淀作用并不明显；而在高硫酸

7、铁投量下，共沉淀对Mo(VI)的去除具有一定作用。实验发现，X1.0-硫酸亚铁溶液(也即X-硫酸铁溶液)的除Mo(VI)效果远高于纯硫酸亚铁溶液，具有和硫酸铁溶液相当的除Mo(VI)效率，并且在足够长的时间内其除Mo(VI)效果不随陈化时间的增加而降低。原因是药剂X的添加-I-哈尔滨工业大学工学博士学位论文使硫酸亚铁溶液中大部分的Fe2+被氧化成Fe3+，并且溶液酸性增强，Fe3+不易水解。在以实际水为背景水的条件下，三种铁盐混凝剂对水中Mo(VI)的去除效果大致相当，都表现出随pH的增加而降低的规律。为同时保证高效的除Mo(

8、VI)效果和尽量低的药剂投加量，宜将混凝过程的pH控制到5.0，待Mo(VI)从水中去除后再将被处理水调回中性。当Mo(VI)初始浓度为0.7mg/L时，为使处理后水中Mo(VI)浓度满足《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》的要求(≤0.07mg/L)，三种混凝剂