印染是我國的支柱產業之一，但其生產過程中廢水排放量大，水質成分復雜，具有高COD、高色度、處理難度大等特征，特別是隨著仿真絲的興起和印染后整理技術的進步，在印染過程中加入多種難以生物降解的新型助劑，進一步增加了印染廢水的處理難度，出水很難達到《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB4287—2012)排放值要求，需在常規的預處理和生化處理后對廢水進行深度處理。

　　高鐵酸鈉是一種新型綠色強氧化劑，能快速殺滅水中的細菌和病毒，氧化分解各種有機和無機污染物，并能脫色除臭，其分解產物Fe3+還具有優良的絮凝凈水作用。高鐵酸鈉兼具氧化、絮凝和殺菌消毒等效果，是環境友好型的多功能廣譜水處理劑。

　　本文以生產鈦白粉的廢棄物硫酸亞鐵為主要原料合成高鐵酸鈉，并用于深度處理含有機磷的印染廢水。研究了高鐵酸鈉投加量、初始pH、反應時間對水樣COD、TP和色度的去除效果，并與PFS、PAC進行對比。

　　一、材料與方法

　　1.1試驗用水

　　試驗所用含有機磷印染廢水取自河南新鄉某印染企業生化二沉池出水，其有機磷主要 >

　　外排水執行《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB4287—2012)表1中間接排放限值要求，其中要求CODCr≤200mg/L、TP≤1.5mg/L、色度≤80倍。所取水樣CODCr260mg/L、TP2.7mg/L、色度160倍、pH7.83。

　　1.2儀器與試劑

　　儀器：98-3型數顯磁力攪拌器；pHS-3C型數字酸度計；電熱恒溫水浴鍋；YP6001型電子天平；AR2140型電子分析天平；XFS-280手提式壓力蒸汽滅菌器。

　　試劑：七水合硫酸亞鐵(某鈦白粉廠廢棄物，七水合硫酸亞鐵質量分數>90%)；次氯酸鈉(市售工業級，有效氯體積分數10%)；PFS(市售工業級，紅褐色液體，密度1.4g/mL，Fe2O3含量16.4%)；PAC(市售工業級，黃褐色液體，密度1.2g/mL，Al2O3質量分數為15.6%)；硫酸、氫氧化鈉、過硫酸鉀、磷酸、抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸銻鉀、硫酸銀、硫酸汞、高錳酸鉀、硫酸亞鐵銨和1，10-菲羅啉等均為分析純。

　　1.3高鐵酸鈉的制備

　　次氯酸鹽氧化法被認為是合成高鐵酸鹽的最好方法。取一定量的次氯酸鈉置于燒杯中，加入氫氧化鈉，攪拌溶解，待溶解完全后緩慢加入一定量的硫酸亞鐵，攪拌反應一段時間，濾去沉淀，即得高鐵酸鈉溶液。所制備高鐵酸鈉為紫紅色液體，密度1.25g/mL，高鐵酸鈉質量分數15.6%。反應式如下：

　　1.4試驗方法

　　取1000mL水樣于燒杯中，調節水樣pH，加入一定量的高鐵酸鈉，以200r/min的速度攪拌反應一定時間，再加入2.0mL質量分數0.1%的聚丙烯酰胺(PAM)，以100r/min的速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測COD、TP和色度。水樣CODCr的測定采用重鉻酸鹽法，TP的測定采用鉬酸銨分光光度法，色度的測定采用稀釋倍數法，pH的測定采用pHS-3C型數字酸度計。

　　二、結果與討論

　　2.1高鐵酸鈉投加量對水樣處理效果的影響

　　按1.4節的試驗方法，取1000mL水樣于燒杯中，不調節水樣pH，加入一定量的高鐵酸鈉，以200r/min的速度攪拌反應60min，再加入2.0mL質量分數0.1%的PAM，以100r/min的速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測COD、TP和色度。其中，高鐵酸鈉投加量為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0mL，結果如圖1。

　　由圖1可知，隨著高鐵酸鈉投加量的增加，水樣COD、TP和色度的去除率均呈上升趨勢.這是因為隨著水中高鐵酸鈉濃度的增加，高鐵酸鈉將有機磷氧化為無機磷的能力和效果隨之增加，其中有機磷多數被氧化為PO43-，同時，高鐵酸鈉氧化去除水中還原性物質及部分水溶性COD。高鐵酸鈉被還原后生成Fe3+，Fe3+能直接與PO43-反應生成沉淀。同時，大量Fe3+還會發生強烈的水解生成一些簡單的絡合物，這些簡單的單核絡合物通過分子間的運動，相互碰撞從而生成多核羥基絡合物如Fe(2OH)24+、Fe(3OH)45+等。多核羥基絡合物具有長線性結構，對水體中懸浮的膠體有很好的凝聚效果，可以吸附、網捕、共沉淀去除水體中的膠體物質，從而達到很好的去除COD、TP、色度和SS的效果。當高鐵酸鈉投加量達到3.0mL/L時，對COD、TP和色度的去除率分別為70.65%、57.41%、95.00%。繼續增加高鐵酸鈉投加量，對COD、TP和色度的去除率不再發生明顯變化.因此，確定高鐵酸鈉投加量為3.0mL/L，處理后水樣CODCr76.3mg/L、TP1.15mg/L、色度8倍。

　　2.2初始pH對水樣處理效果的影響

　　按1.4節的試驗方法，取1000mL水樣于燒杯中，調節水樣pH，加入3.0mL高鐵酸鈉，以200r/min的速度攪拌反應60min，再加入2.0mL質量分數0.1%的PAM，以100r/min的速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測COD、TP和色度.其中，pH分別為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0，結果如圖2。

　　由圖2可知，初始pH5.0~9.0時，COD去除率為69.25%~72.83%，TP去除率為56.10%~57.66%，色度去除率為90.00%~95.00%，處理效果差別不大。其中初始pH6.0時處理效果最好，此時對COD、TP、色度的去除率分別為72.83%、57.66%、95.00%。初始pH<5.0或pH>9.0時，對COD、TP和SS的去除率下降明顯。這是因為高鐵酸鈉被還原后生成Fe3+，pH過低對Fe3+的水解和絮凝不利，會抑制多核羥基絡合物以OH-作為架橋形成多核正電配離子的過程，導致多核羥基絡合物的長線型結構卷曲，架橋距離縮短，從而降低協同處理作用，影響處理效果。pH過高時多核羥基絡合物就變成氫氧化鐵，也會導致多核羥基絡合物的長線型結構卷曲，影響協同處理作用，使處理效果下降。

　　2.3反應時間對水樣處理效果的影響

　　按1.4節的試驗方法，取1000mL水樣于燒杯中，調節水樣pH，加入3.0mL高鐵酸鈉，以200r/min的攪拌速度攪拌反應一定時間，再加入2.0mL質量分數0.1%的PAM，以100r/min的速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測COD、TP和色度。其中，加入高鐵酸鈉后攪拌反應時間分別為20、40、60、80、100、120min，結果如圖3。

　　由圖3可知，高鐵酸鈉對水樣COD、TP、色度的去除率與反應時間呈正比關系，反應時間越長，對水樣的處理效果越好。當反應時間達60min時，對水樣COD、TP、色度的去除率分別為70.65%、57.41%、95.00%.繼續延長反應時間，對水樣COD、TP色度的去除率略有提高，但提高不多。由此確定最佳反應時間為60min，處理后水樣CODCr76.3mg/L、TP1.15mg/L、色度8倍。

　　2.4不同藥劑對水樣處理效果對比

　　按1.4節的試驗方法，取1000mL水樣于燒杯中，調節水樣pH，分別加入一定量的PFS、PAC，以200r/min的速度攪拌60min，再加入2.0mL質量分數0.1%的PAM，以100r/min的攪拌速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測COD、TP和色度，對比PFS、PAC與高鐵酸鈉對水樣的最佳處理效果，結果如圖4。

　　由圖4可知，高鐵酸鈉對水樣COD、TP、色度的去除率顯著高于PFS和PAC，其中，相比PFS和PAC，高鐵酸鈉對水樣COD、TP的去除率提高25%以上。可見具有強氧化性的高鐵酸鈉用于深度處理含有機磷印染廢水，對廢水中COD、TP和色度具有較高的去除率，效果顯著。

　　三、結論

　　以工業廢棄物硫酸亞鐵為主要原料合成高鐵酸鈉，并用于深度處理含有機磷印染廢水。最佳試驗條件為：于水樣中直接投加高鐵酸鈉3mL/L、以200r/min的攪拌速度攪拌反應60min，再加入質量分數為0.1%的PAM2.0mL/L，以100r/min的攪拌速度攪拌20s，靜置沉降30min。對水樣COD、TP、色度的去除率分別為70.65%、57.41%、95.00%，相比PFS、PAC，高鐵酸鈉對COD、TP的去除率均提高25%以上。處理后的水樣中CODCr76.3mg/L、TP1.15mg/L、色度8倍，達文獻排放限值要求。（ >

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