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摘要:工业废水的肆意排放,不仅会对周围的土壤性质造成严重破坏,还会剥夺一些生物的栖息环境,严重违背了我国实行的低碳、绿色、环保的经济发展条例。因此,应当采取有效措施如:使用高铁酸盐对工业废水进行有效处理,能在保证工业废水的排放符合标准,使工业废水的排放不会对生态环境造成危害。文章通过对高铁酸盐的毒性进行了评价分析,并阐述了高铁酸盐的杀菌、除藻类的能力,以及高铁酸盐在工业废水有机物与无机物处理方面的能力,意在为提高工业废水处理工作提供参考与借鉴。
关键词:工业废水;高铁酸盐;实际应用
我国经济快速发展的同时,对环境的重视力度逐渐上升。新时代背景下,绿色、环保、低碳的经济发展形势已经成为社会经济发展的主流。高铁酸盐是一种绿色、高强氧化能力的无机物,其在消毒、漂白、纺织、工业废水处理方面得到得了广泛的应用。高铁酸盐中的铁元素主要6价存在,其余强氧化剂高锰酸钾具有诸多相似之处,而高铁酸盐与传统的氧化剂如臭氧、氯气等相比,具有更强的氧化还原能力。并且,通过一系列的化学及物理反应,高铁酸盐能将工业废水中的有机物、无机物及有毒有害物质絮凝在一起,以沉淀的形式 从工业废水中脱离,使得工业废水的排放符合环保排放标准。
1.高铁酸盐的毒性评价分析
在对工业废水处理的过程中,将高铁酸盐作为重要的废水处理试剂,在对其的毒性进行评价的过程中,应当确定处理的工业废水水体中是否生成有毒或者变异物质,这是评价高铁酸盐在工业废水处理中的毒性评关键部分。著名科学家Jiang,经过大量的实验证明,经过高铁酸盐处理过的工业废水中,不会对生物产生生命威胁,并且处理过的废水中的生物在繁殖及生存方面与正常水源中相同,由此可以证明,将高铁酸盐应用工业废水处理的过程中,不会有毒副作用的出现[1]。但是,还有学者认为,所产生的毒副作用具有较长的潜伏期,只是现在的科学水准还没有达到。因此,高铁酸盐应用在工业废水处理中,是否会产生会生成毒性物质,仍需要经过大量的科学实验进行证明。
2.高铁酸盐的杀菌除藻作用
2.1杀菌消毒
高铁酸盐作为新型水体处理溶剂,其氧化的性能高于臭氧、氯气、二氧化氯以及高锰酸钾,并且使用少量的高铁酸盐,就能够产生良好的杀菌消毒效果,极易消灭水体中滋生的细菌、病毒。高铁酸盐与其他能够产生有害物质的氧化剂比较,不仅不会使水体造成二次污染,而且高铁酸盐在水体中的还原物氢氧化铁具有良好的吸附能力以及沉降的效果,能够快速清除水体中存在的悬浮物,从而提高水体的透明度。
2.2清除藻类物质
藻类物质是地球出现的最早的植物,为其提供了大量的氧气。从养殖类工业的角度来说,适当藻类物质能够凭借光合作用,间接为水体中养殖的鱼类遮蔽强烈的阳光,且能够为鱼类提供大量的氧气。但是一旦水体中的藻类物质繁殖过多时,不仅会导致水体中养殖的鱼类发生缺氧的情况,还会给水体的温度、色度以及光照度等产生不良的影响,从而影响水体的质量,甚至出现供水事故[2]。研究人员在对含藻类和腐殖酸混合的废水进行处理时,将高铁酸盐作为预处理的氧化剂,研究结果表明,当在水体中加入同种剂量的絮凝剂混合氯化铝时,在高铁酸盐预氧化的水体中,藻类物质和腐殖酸的清除率显著高于没有经过高铁酸盐预氧化处理的水体。另外,研究人员还对自行研制的复合型高铁酸盐化学溶液进行研究,根据复合型高铁酸盐清除含有铜绿微襄藻物质水体的影响程度以及清除的效果,得出在想水体中加入50mg/L复合型高铁酸盐时,并将水体的酸碱值调节为5左右,控制氧化的时间调节为15分钟,能够清除水体中含有的90%以上的藻细胞。高铁酸盐清除藻类物质的主要原理是基于氧化作用下,能够破坏
藻类物质中细胞表面结构,使藻类细胞的表面受到损坏,发生外翘开裂的情况,从而达到应用高铁酸盐清除藻类物质的目的。(使用效果如图一所示)。
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图一 除藻类效果对比图
3.清除工业废水中所含的无机物
3.1高营养化的无机物
在工业废水排放的过程中,如果氮、磷等汗颜无机物的处理不能达到工业废水的排放标准,就会对周围的水体及环境造成严重破坏。并且,这些无机物还会剥夺水中的氧气,破坏水体生物的生存环境,长时间的缺氧,会导致大量的水体生物死亡,最终造成水体的二次污染。而高铁酸盐在处理工业废水中的氮、磷等无机盐方面具有良好的效果,通过科学、合理地使用,能保证经过高铁酸盐处理过的工业废水,符合废水排放标准。在工业废水处理的过程中,高铁酸盐作为预氧化剂,能够将工业废水中氨氮经过混凝沉淀的方式进行沉积,进而有效地去除。高铁酸盐在去除总磷时,高铁酸盐会依靠真的强氧化性,与5价的含磷化合物进行反应,最终使其形成凝絮状的化合物,通过沉淀作用将其排出。另外,通过这种处理方式,能够将工业废水中的无机物处理的负荷废水排放标准。
3.2含毒性的无机物
工业废水中的毒性无机物主要有;含砷(As)、锑(Sb)、锰(Mn)等金属类及金属化合物。这些重金属的存在,不仅会对水资源造成严重的污染,还会则增加水资源的毒性。工业废水中的毒性与含金属无机物的含量多少有关。3价As无机化合物是5价As无机化合物毒性的60倍之多、且3价的Sb无机化合物的毒性是5价Sb无机化合物毒性的10倍[3]。因此,在对工业废水处理的过程中,采取有效措施降低废水中的有毒金属无机化合物,是工业废水处理过程中的关键部分。在处理的过程中常见的化学反应如下图一所示。
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表一 工业废水过程中常见的化学反应
4.清除工业废水中所含的有机物
4.1指标类的有机物
水体中存在的有机物的污染程度按照综合性的指标大多以化学耗氧量以及总有机碳进行表示。相关部门使用化学溶液高铁酸盐以及氯气对污水处理厂中二级污水含有的有机物进行清除,经过试验发现化学耗氧量和总有机碳的清除率和铁的浓度呈现正相关,但是氯气即使在高浓度的条件下,也难以对化学耗氧量和总有机碳产生良好的清除效果,足以说明高铁酸盐在清除化学耗氧量和总有机碳方面的效果高于氯气的清除效果。研究人员经过单因素以及正交试验了解,高铁酸盐在面对废水中高数值的化学耗氧量时,能够发挥出良好的氧化混凝效果,当在炼油废水中加入5mmol/L的高铁酸盐时,并将初步开始的酸碱值调为9.0,反应的时间调节为30分钟,能够凸显出高铁酸盐清除化学耗氧量的最佳效果,所以高铁酸盐在工业废水中的实际应用过程中发挥着良好的清除效果,可以通过高铁酸盐对工业废水中的有机物进行清除,以此来达到对水样预处理的指标。另外,研究人员表明,将高铁酸盐混合硫酸亚铁溶液应用在工业废水中,也能够提升工业废水中化学耗氧量的清除率。
4.2具有持续性的有机物
工业在发展的过程中,相关部门就对具有持续性的有机污染物展开了研究,发现高铁酸盐的确能够降低有机物的浓度。后期研究人员对高铁酸盐清除苯酚的方法展开深入研究,经研究发现如果在高铁酸盐中混合次氯酸钠使用,能够显著提高有机物中苯酚的清除率,主要是由于次氯酸钠溶液混合水后呈现碱性,不仅增强了高铁酸盐在具有酸性废水中的稳定性能,还能够延长溶液氧化反应时间,从而加快了应用高铁酸盐清除工业废水污染物的目标,进一步提高工业废水中的清除效率[4]。另外,双氯芬酸常应用于医学行业中,具有良好的抗炎效果,将其应用在水体中,难以快速自然降解。在高铁酸盐对双氯芬酸降解的过程中,会产生7种不同的氧化物,经过对7种不同的氧化物进行鉴定,得出6种能够产生不同化学反应的降解原理,进一步突出了高铁酸盐对降解双氯芬酸的有效性,不仅为工业废水中应用高铁酸盐清除水体中的双氯芬酸提供了具有参考性的信息,而且还为工业的长远发展奠定了良好的基础。
5.结语
综上所述,廉价而稳定的高铁酸盐,具有非常强大的氧化能力,5价铁与6价铁的中间成分能够产生非常强大的氧化能力。在工业废水处中,通过科学、合理地使用高铁酸盐,不仅有助于改善环境,还有助于提高对周围环境的保护力度,符合地毯、绿色环保发展。在工业废水中为将高铁酸盐的作用得到最大化的发挥,应当不断对高铁酸亚的应用技术进行综合优化及完善,在高铁酸盐的制作工艺、使用方面不断创新。工业废水中含有大量的有机物与无机物及有毒物质等,为最大化地降低其对水资源造成的大面积污染,相关部门还应当提高对高铁酸盐在工业废水处理中潜在的副作用处理的重视程度,进而确保工业废水的处理符合标准,进而保证水资源的安全可靠。
参考文献:
[1]韩琦,董文艺,王宏杰,et al.高铁酸盐氧化法降解四溴双酚A及生物毒性控制[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(8).187-188
[2]曹慧,原文奇,李会彦,等.Fenton氧化法在发酵类抗生素废水处理中的应用%Application of Fenton oxidation method in the treatment of antibioticsfermentation wastewater[J].发酵科技通讯,2019,97(3):164-167.
[3]张少博,曾鹏,李永祥,等.塔吸附除汞技术在锌冶炼污酸废水处理中的应用[J].世界有色金属,2019,59(8).254-255
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