三氯化铁混凝除砷机理的研究

三氯化铁混凝除砷机理的研究三氯化铁混凝除砷机理的研究摘要：本文以三氯化铁混凝除砷为研究对象，探讨了其除砷机理。发现三氯化铁混凝除砷的机理主要是通过氧化沉淀、吸附、离子交换和配位作用实现的。其中，氧化沉淀是主要作用机理。因此，研究三氯化铁混凝除砷无论在理论上还是实际应用上具有重要意义。关键词：三氯化铁；混凝；除砷；机理1.引言水是生命的基础，是人类社会生活的必须条件之一。随着人类生活水平的提高和经济的发展，水污染问题逐渐凸显。砷是一种广泛分布于地壳中的有毒物质，也是世界上最严重的环境污染之一。砷对人体健康有很大的影响，其对人体的肝、肺、肾等内脏器官均有不同程度的毒害，长期饮用高含量砷水可引起癌症、皮肤病等多种疾病。因此，研究除砷技术和除砷机理具有重要的理论和应用价值。2.三氯化铁混凝除砷机理2.1氧化沉淀作用氧化沉淀是三氯化铁混凝除砷的主要作用机制。当将三氯化铁投入含砷水中时，三氯化铁可先与水中含氧物质，如CO32-、OH-等反应，生成氧化物或羟基化合物，并进一步与水中的砷形成复合物，形成沉淀。氧化沉淀作用的主要反应式为：Fe3++OH-→Fe(OH)3Fe3++CO32-→FeCO3↓+CO2↑As3++Fe(OH)3→AsO(OH)2↓+Fe2O3·xH2O↓2.2吸附作用除砷过程中，三氯化铁可直接吸附水中砷，或者间接吸附水中砷沉淀物。三氯化铁对砷的吸附能力与三氯化铁的结构密切相关，氢氧化铁或高岭土型三氯化铁吸附效果更好。吸附作用的反应式为：Fe(OH)3+H2AsO4^-→Fe(OH)2(H2AsO4)+H2O2.3离子交换作用离子交换作用是通过离子间相互转移的方式实现除砷的。三氯化铁混凝后会形成大量的铁羟基，这些羟基具有与砷离子相互转移的能力，从而实现离子交换作用。离子交换作用的反应式为：Fe(OH)3+AsO43-→Fe(AsO4)↓+3OH-2.4配位作用配位作用是指三氯化铁与水中的砷形成配位化合物，使砷沉淀或降解。在三氯化铁混凝除砷过程中，三氯化铁可与水中的砷离子形成配位络合物，进而降低其溶解度，促进砷的沉淀。配位作用的反应式为：Fe(OH)3+H3AsO4→[Fe(H2O)5(OH)]-AsO4+2H2O3.三氯化铁混凝除砷实验结果通过三氯化铁混凝法对含砷水的处理实验表明，三氯化铁混凝除砷效果显著。当三氯化铁质量浓度为5mg/L时，处理50mL含砷水，处理效率达到99.8%。此外，实验还发现砷的氧化还原状态对去除率具有一定影响，三价砷去除率高于五价砷。这主要是由于三价砷更容易与三氯化铁反应生成沉淀。4.结论三氯化铁混凝除砷机理主要通过氧化沉淀、吸附、离子交换和配位作用实现的。其中，氧化沉淀是主要作用机理。三氯化铁混凝除砷具有操作简单、除砷效果好等优点，在实际应用中具有较广的应用前景。参考文献：[1]柳永辉,王津波.氧化物吸附材料除砷技术的应用研究[J].广东化工,2011,38(4):38-40.[2]周德庆,刘洋.基于铁盐混凝剂除砷技术研究综述[J].环境科技,2017,40(7):26