結構態亞鐵羥基化合物原位礦物轉化除砷性能研究

邵彬彬，關一奕，吳德禮

(同濟大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室，上海　200092)

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結構態亞鐵羥基化合物原位礦物轉化除砷性能研究

邵彬彬，關一奕，吳德禮

(同濟大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室，上海200092)

納米零價鐵表面的結構態亞鐵具有高反應活性和吸附性能，為了避免納米零價鐵在除砷過程中的鈍化作用，合成了結構態亞鐵羥基化合物(ferrous hydroxy complex，FHC)用于砷的去除。在中堿性條件下(pH=7.0～11.0)，比較了FHC、O2-FHC及重金屬(Ni2+、Zn2+)-FHC體系除砷性能。實驗結果表明：FHC去除As(Ⅲ)和As(V)的最適pH分別為9.0和7.0左右，吸附過程符合Langmuir模型，最大吸附容量分別為349.54 mg/g和 537.85 mg/g。在O2-FHC和Ni2+、Zn2+-FHC體系中，FHC轉化形成了纖鐵礦和層狀雙金屬體系，在轉化過程中， Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)/M混合體系與砷溶液混合時促進電子轉移導致一系列吸附、沉淀反應的進行，表現出更高的除砷效率，除砷機理以專性吸附和共沉淀為主。該研究為含砷工業廢水處理提供了新技術，也為FHC礦物轉化用于控制砷的遷移提供了理論基礎。

亞鐵羥基化合物；砷； 礦物轉化；吸附

地表水和地下水中砷污染是重要的環境焦點問題，也是環境修復的難點。砷污染的來源有環境中含砷礦物的還原溶解和自然風化等自然過程，以及礦山開采、金屬冶煉、使用含砷化學物質以及生產加工等人為過程，砷化合物有劇毒, 具有致癌性,對人類健康造成嚴重危害[1]。目前，對于砷污染水的治理方法主要有鐵、鋁、鎂鹽混凝沉淀法、石灰法、硫化法、吸附法、膜分離法、離子交換法、生物法等[2～4]，但是，這些方法還存在諸多的問題，例如需要較大的化學試劑量、大型的設備、處理效率低、處理后的廢物易造成二次污染等。……