废水中的重金属铁(Fe)可以以多种形式存在,主要包括:
溶解态:
二价铁离子 (Fe²⁺):在酸性条件下较为稳定,易于溶解。
三价铁离子 (Fe³⁺):在中性至碱性条件下更常见,溶解度较低。
胶体态:
铁的胶体形态通常由细小的铁颗粒组成,这些颗粒可以悬浮在水中不易沉降。
颗粒态:
氢氧化铁、氧化铁和氧化亚铁的颗粒,这些可以是自然沉淀的产物或是通过化学处理形成的。
络合态:
铁可以与各种有机物(如腐殖酸)或其他无机离子(如磷酸盐)形成络合物。
矿物态:
铁还可以与其他矿物质结合形成复合物。
针对废水中的铁,有多种处理方法可用:
化学法
化学沉淀:通过加入碱性物质(如石灰Ca(OH)₂)来调节pH值,促使铁离子转化为不溶性的氢氧化铁沉淀。
氧化法:利用空气中的氧气或化学氧化剂(如氯气、过氧化氢等)将二价铁氧化成三价铁,随后通过调节pH值使其沉淀。
混凝/絮凝:加入聚合铁盐(如聚铁PAFC)等混凝剂,促进铁离子的凝聚和絮凝,形成较大的颗粒以便于沉淀或过滤。
物理法
过滤:使用砂滤或介质过滤器去除悬浮的铁颗粒。
离子交换:利用离子交换树脂去除水中的铁离子。
膜分离:采用反渗透、纳滤等膜技术去除溶解态的铁离子。
生物法
生物氧化:利用铁氧化细菌等微生物将溶解态的二价铁氧化成三价铁,随后沉淀去除。
生物吸附:某些微生物或藻类能吸附铁离子,可以用来降低水中的铁含量。
物理化学法
电化学法:通过电解过程中的氧化还原反应来去除铁离子。