除鐵

更新時(shí)間：2008-04-25 11:00 來(lái)源：作者: 閱讀：2841

        作用機(jī)理

　　根據(jù)氧化加過(guò)濾的方法去除水中鐵離子。采用不溶性電極電解水時(shí)，陽(yáng)極生成氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣。陽(yáng)極反應(yīng)首先產(chǎn)生初生態(tài)O，然后結(jié)合成O₂。電解水產(chǎn)生的初生態(tài)O具有較強(qiáng)的氧化能力，把陽(yáng)極區(qū)內(nèi)的Fe²⁺迅速氧化成低溶解度的時(shí)；生成的O₂使溶解氧增加，根據(jù)式（1）的反應(yīng)將水體中的Fe²⁺氧化成Fe³，F(xiàn)e³⁺水解形成Fe(OH)₃；固體顆粒，可以通過(guò)過(guò)濾去除。

　　　　4Fe²⁺+O₂+10H₂O＝4Fe(OH)₃+8H⁺　　　　　　　�。�1）

        每氧化1mg二價(jià)鐵約需0.14mg溶解氧。水中Fe²⁺的氧化反應(yīng)速度可由式（1）表示。式中k1為反應(yīng)速度常數(shù)。陰極電解產(chǎn)生1mol氫氣的同時(shí)，會(huì)生成2mol的OH^-，根據(jù)式（1）可以加快氧化速度。同時(shí)，用不溶性的陽(yáng)極電解水，能產(chǎn)生大量直徑小于20μm的微氣泡。微氣泡具有較大的比表面能，能將水中膠體集聚成較大的絮狀顆粒，促使過(guò)濾過(guò)程順利進(jìn)行。

　　綜合上述，電化學(xué)方法具有強(qiáng)氧化能力，產(chǎn)生的氣泡能將分散的微粒集聚起來(lái)，改善后續(xù)過(guò)濾工藝的條件。

        實(shí)驗(yàn)裝置和方法

　　實(shí)驗(yàn)裝置，過(guò)濾器的濾料為直徑0.5-1.0mm的石英砂，濾層厚700mm。實(shí)驗(yàn)用水為城市舊管道系統(tǒng)流出的自來(lái)水，總鐵含量平均4.0mg/L。水流從龍頭流出后，順次單程通過(guò)流量計(jì)、處理器和過(guò)濾器后排出。

　　在處理器進(jìn)水口和過(guò)濾器出水口處取水樣，采用二氮雜菲—分光光度法檢測(cè)水中總鐵。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論

　　水流單程通過(guò)處理器，施加的電功率與除鐵率的關(guān)系，小的電功率即有除鐵效果，隨著電功率增大殺菌率迅速提高，在功率80W左右殺菌率已經(jīng)達(dá)到99%以上，此時(shí)折合成每立方米水耗電0.88kWh。如果采用循環(huán)處理的方法，讓在處理器中沒(méi)有耗盡的溶解氧在水箱中繼續(xù)起作用，可以節(jié)約更多的電能或處理更大量的水。

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