Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)铁氧体工艺原位处理PVA废水及其沉淀物回收利用

为了评价Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）铁氧体工艺对PVA（聚乙烯醇）废水处理的可行性，采用Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）铁氧体工艺原位处理PVA模拟废水，考察不同作用时间、总铁投加量、初始ρ（PVA）和废水硬度对该工艺处理效果的影响.利用XRD（X射线衍射）、FT-IR（傅里叶转换红外光谱）、BET比表面积、VSM（磁滞回线测试）对沉淀物进行表征，解析该工艺原位处理PVA模拟废水的主要机理，并以该工艺沉淀物为吸附剂，通过锑吸附试验，探讨该工艺沉淀物的回用性.结果表明:①Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）铁氧体工艺对PVA模拟废水具有良好的处理能力，初始ρ（PVA）为1 000 mg/L时，该工艺在20 min以内即可达到80%以上的去除率，并且基本没有金属铁的残余，该工艺对PVA的去除率随总铁投加量的增加而提高且基本不受水体硬度影响. ②在Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）铁氧体工艺对PVA的原位去除过程中，PVA作为一种反应物参与沉淀物Fe₃O₄的生成，并促进纳米Fe₃O₄比表面积增大，最终形成一种类似于凝胶的Fe₃O₄聚合物. ③Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）铁氧体工艺可高效处理模拟PVA-MB（亚甲基蓝）染料废水.对于含有100 mg/L MB（亚甲基蓝三水）和500 mg/L PVA的混合溶液，MB和COD_Cr去除率在1 min时分别达到97.37%和89.47%.沉淀物通过磁分离、乙醇和水清洗后，在水中浸出的ρ（TOC）和ρ（COD_Cr）很低，分别为0.86和2 mg/L，可作为吸附剂直接使用，得益于其具有较高的比表面积，对金属锑的拟合吸附量可达71.94 mg/g. ④Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）铁氧体工艺具有一定的实际应用价值.对东莞某实际印染废水处理5 min，COD_Cr和染料的去除率分别为85.71%和98.98%.研究显示，Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）铁氧体工艺可高效去除PVA，沉淀物为易回收的磁性Fe₃O₄，可作为吸附剂直接使用.