采用活性微米铁/CaO复合体系的含磷废水应急处理研究

摘要

针对含磷废水需在40 s内进行应急处理以避免带来的环境风险问题，采用过氧化氢-盐酸（H₂O₂-HCl）活化微米零价铁（mZVI）制备活性微米铁，并与氧化钙（CaO）形成复合体系，实现了40 s内将废水磷的质量浓度降至低于0.2 mg/L、pH值维持在6～9（地表Ⅲ类水标准）。首先，分别单独投加CaO和活性微米铁进行实验；然后，采用活性微米铁/CaO复合体系处理含磷废水，并研究其除磷机制；最后，进行稳定性实验，并进一步在模拟现场条件下开展连续流实验。实验结果表明：将CaO和活性微米铁复合投加，可在40 s内使含磷废水达到地表Ⅲ类水标准；采用H₂O₂-HCl加速mZVI的氧化腐蚀，使得活性微米铁具有较多的活性吸附位点Fe₃O₄,从而能够有效吸附磷酸盐，并形成以Fe₂（PO₄）₃和FePO₄为主的Fe-P化合物；通过化学沉淀作用，CaO与磷酸盐生成以Ca₅（PO₄）₃（OH）为主的Ca-P化合物，实现了化学沉淀与吸附的有机结合；在监测周期长达28 d的稳定性实验及连续流实验中，经活性微米铁/CaO处理后的废水磷的质量浓度和pH值均保持稳定，并可实现在40 s内达到地表Ⅲ类水标准。该研究结果可为含磷废水的应急处理提供理论依据。

关键词

含磷废水 / 应急处理 / 活性微米铁 / 氧化钙 / pH值

基金资助

陕西省重点研发计划资助项目(2023-ZDLSF-63)