海绵铁在水处理中应用理论与实践丁磊

SerialNo.483July.2009现　代　矿　业MORDENMINING总第483期2009年7月第7期丁　磊(安徽工业大学)　黄继萍　朱　桐(中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司)　　　:阐述了新型水处理材料海绵铁的化学成分及应用机理,介绍了海绵铁在废水处理及锅炉水除氧中的试验研究及应用现状,指出了存在的问题及进一步的研究方向。:海绵铁;废水处理;除氧;吸附:X751　　:A　　:1674-6082(2009)07-0041-05AppliedTheoryandPracticeofSpongeIroninWaterTreatmentDingLei(AnhuiUniversityofTechnology)　HuangJiping　ZhuTong(SinosteelMaanshanMiningResearchInstituteCo.,Ltd.)Abstract:Thechemicalcompositionsofanewwatertreatmentmaterialspongeironandappliedmechanismareexpounded.Thecurrentsituationofresearchandapplicationofthespongeironinwastewatertreatmentandoxygenremovalinboilerwaterarepresented.Theproblemsandthestudytrendarepointedout.Keywords:Spongeiron;Wastewatertreatment;Oxygenremoval;Adsorption　　(DRI),[1],(),,。90[2,3],。1　[4]1,[5,6]1。,,、、、、,。　　　(1978-),,,,,243002。1　(TFe)/%/%/%/%CaO/%MgO/%(MFe)/%/%/(g/cm3)/(g/cm3)/mm96～970.2800.0100.0380.0100.051≥903～42.30～2.701.70～1.880.50～3.00、1　()()2　2.1　,Fe3C。Fe3C,,,,,,。Fe2+Fe3+Fe3+-[7],pHFe(OH)2Fe(OH)3,Fe(OH)3,、,。,[H]、Fe2+41。2.2　,,,[8,9],,::Fe-2eFe2+Cr2O2-7+14H++6Fe2+2Cr3++6Fe3++7H2OCrO2-4+3Fe2++8H+Cr3++3Fe3++4H2O,。:2H++2eH2Cr2O2-7+6e+14H+2Cr3++7H2OCrO2-4+3e+8H+Cr3++4H2O,,,。,,2.3　。,80m2/g,。3　3.1　。。,,,,,,,,、、、,、,0.05mg/L。,。,,,,,。。Fe3O4,,,;Fe(OH)3Zata,,,,Fe(OH)3。Fe(OH)3,,、,Fe(OH)3,,,。[10],,,。(KvaernerDAVY),,,,、、,0.015mg/L。Fe(OH)3,。,。[11],LHY-Ⅱ(B)-,。Fe2+。,,,,、,。、LG、。3.2　[12],。200mm,1200mm。0.5h,COD65%～80%。、-、。,,,,。0.5%,,。3.3　[13,14],:0.50～1.00mm,25℃,pH4～6,20min。Langmuir。,42总第483期　　　　　　　　　　　　　　　现代矿业　　　　　　　　　　　　2009年7月第7期,,。3.5%,90%。,,[15]。(0.0651mg/L)(0.7122mg/L),82.33%,92.69%,。3.4　[16～18]。,Cr3+、Cr6+、。Cr6+Ⅰ,,Cr6+10%。。,,(Cl-、SO2-4)Fe2+,;Fe2+Fe3+,Cr6+,;,,,。,,。Cr(Ⅵ)、pH、,。。“++”,20004。《(GB8978-1996)》。3.5　[19],3000,pH5～6,1.20～1.45mm10g,50min,100mL90%;,v=6m/h94%。[5],82.86%～97.09%,COD35%～42%,B/C0.24～0.270.45,,。[20],K-2BP,10、30、60min58.78%,85.2%93.89%。,,ln(c/c0)=-(K/Ka)·[1-exp(-Kat)]。3.6　[21]、[22,23]LAS。,6∶1、60min,1.45～2mm15g100mLLAS5.8mg/L,LAS83.8%,LAS1mg/L,。3.7　[24～27]。,。,、,。[28]。,pH、、。pH,pH=5。11～442mg/L,1g。。。[29]。pH,pH2,63.29%,pH2,10%,。,。3.8　,,。JIANGFan[30]、、,。,,;,。[31,32]43　　　丁　磊　黄继萍等:海绵铁在水处理中应用理论与实践　　　　　　　　　　　2009年7月第7期SBRSBR,。,,,67g/LCOD,100g/L,TN。。[33]1∶3、HRT=1.0h,CODCr。,CODCr、40%,,。4　4.1　,[34]DSDDSD。,,、,,,,、。,。,,,。,、。、、,,、。,、、。4.2　,、,。,,,,。4.3　,、,,。,、,,。,,。,,,,。,。4.4　,,。　　　:[1]　王世俊,董元篪,乐可襄等.海绵铁生产工艺的试验[J].华东冶金学院学报,2000,17(1):6～8.[2]　北京洁明公司.常温过滤式除氧器[J].北京节能,1997,4:47.[3]　潘月琴.TDZY系列微电脑自控常温过滤除氧器技术[J].广西节能,1998,4:13.[4]　王　萍,牛晓君,赵保卫.海绵铁吸附除磷机理研究[J].中国给水排水,2003,19(3):11～13.[5]　张　勇.海绵铁腐蚀电池法处理印染废水的研究[J].工业用水与废水,2002,33(4):36～38.[6]　MarkusEbert,RalfKober,AnikaParbs,etal.AssessingDegradationRatesofChlorinatedEthylenesinCol-umnExperimentswithCommercialIronMaterialsUsedinPermea-bleReactiveBarriers[J].Environ.Sci.Technol.,2006,40(6),2007～2009.[7]　LIJunguo,LIJun,LIYungang.Cadmiumremovalfromwastewaterbyspongeironspherepreparedbycharcoaldirectre-duction[J].JournalofEnvironmentalSciencesSupplement(2009)S60～S64.[8]　AzizHA,AdlanMN,AriffinKS,2008.Heavymetals(Cd,Pb,Zn,Ni,CuandCr(III))removalfromwaterinMalaysia:Posttreatmentbyhighqualitylimestone.BioresourceTechnology,99(6):1578～1583.[9]　R.KOBER,E.WELTER,M.EBERT,RemovalofArsenicfromGroundwaterbyZerovalentIronandtheRoleofSulfide[J].EnvironmentalScienceandTechnology,2005(39):44总第483期　　　　　　　　　　　　　　　现代矿业　　　　　　　　　　　　2009年7月第7期8040～8041.[10]　陈　军,王铁钢.常温活性海绵铁除氧剂及除氧器的研制[J].工业锅炉,2000,3:28.[11]　宋长宏.电化学除氧-脱色组合设备在热水锅炉上的应用[J].工业水处理,1999,19(6):41～41.[12]　茹　旭,张　勇.海绵铁-微电池滤床法处理机务段含油污水机理探讨[J].铁道劳动安全卫生与环保,2002,29(3):111～113.[13]　丁　磊,王　萍,牛晓君.金属多孔吸附剂除磷效果研究[J].水处理技术,2003,29(4):213～214.[14]　王　萍.海绵铁除磷技术研究[J].环境科学学报,2000,20(6):7～9.[15]　Xue-PinLiao,YunDing,BiWang.AdsorptionBehaviorofPhos-phateonMetal-Ions-LoadedCollagenFiber[J].IndustrialEngi-neeringChemistryResearch,2006,45,3896～3901.[16]　孙迎雪,徐　栋.铁质多孔滤料除铬研究[J].工业用水与废水,2003,34(4):32～34.[17]　孙迎雪,徐　栋,傅剑锋.海绵铁处理Cr(Ⅵ)试验研究[J].水处理技术,2005,31(9):33～35.[18]　孙迎雪,李　杰,董　波.海绵铁处理Cr(Ⅵ)动力学[J].水处理技术,2006,32(2):41～43.[19]　沈丽娜.金属多孔滤料脱色技术研究[J].西北大学学报(自然科学版),2007,37(6):945～947.[20]　王延敦,高孟春,佘宗莲等.海绵铁对活性艳红K-2BP废水的脱色动力学研究[J].中国海洋大学学报,2006,36(增刊):131～134.[21]　张乐群,陈学民,王忠锋等.海绵铁处理洗浴废水中LAS的静态试验研究[J].兰州交通大学学报,2005,24(4):59～60.[22]　徐姝颖,陈学民.海绵铁处理洗浴废水中LAS的试验研究[J].环境保护科学,2007,33(4):43～45.[23]　徐姝颖.洗浴废水回用于人工湖景观用水实验研究[J].环境保护与循环经济,2008,1:27～30.[24]　KumarM,ChakrabortyS.Chemicaldenitrificationofwaterbyze-ro-valentmagnesiumpowder[J].JournalofHazardousMaterials,2006,B135:112～121.[25]　ChengIF,MuftikianR,FernandoQ,etal.Reductionofnitratetoammoniabyzero-valentiron[J].Chemosphere,1997,35(11):2689～2695.[26]　ChoeS,LiljestrandHM,KhimJ.Nitratereductionbyzero-valentironunderdifferentpHregimes[J].AppliedGeochem-istry,2004,19:335～342.[27]　RuangchainikomaC,LiaoC,AnotaicJ,etal.Characteris-ticsofnitratereductionbyzero-valentironpowderintherecirculatedandCO2-bubbledsystem[J].WaterResearch,2006,40:195～204.[28]　顾莹莹,高孟春,贾永刚等.海绵铁还原水中硝酸盐的初步研究[J].中国给水排水,2006,22(7):82～88.[29]　冯艳平,李俊国,毕　娜等.球形海绵铁还原去除水中硝酸盐的静态研究[J].环境科学与技术,2008,31(6):14～18.[30]　JIANGFan,CHENWei-ping,LIYuan-yuanetal.Surfacede-scriptionandbio-filmpropertyofporousmetalcarriers[J].JournalofGuangzhouUniversity,2008,17(2):53～58