高铁酸钾处理含油污水的应用研究

1． 3 高铁酸钾处理含油污水
将一定量的高 铁 酸 钾 投 入 到 含 油 污 水 中，搅 拌 均 匀，待 沉降一段时间后，取含油污水上层清液，测定污水中含油浓 度。
2 试验结果及讨论 2． 1 反应时间对高铁酸钾产率的影响
取 18mL 浓度为 1． 9mol / L 的 KClO 的浓碱溶液，在激烈 的搅拌条件下，将 0． 0185mol FeCl3 固体分批少量地加入到 溶液中，反应温度控制在 25℃ ，加铁的时间持续 1h，之后，每 隔一段时间取样测定其 FeO24 － 的浓度，计算 FeO24 － 的产率。 实验结果见图 1。
Abstract： Ferrate was preparated by FeCl3 in lab，The effects of the reaction time on the ferrate producity was discussed in this paper ． Ｒesults indicated that when the reaction time was 2 h ，the potassium ferrate had the highest productivity 79． 82% ． furthermore，when oily wastewater treated by potassium ferrate，the most suitable dosage and reaction time were 200mg / L and 2min，respectively，and the removal rate of oil was 88． 5% ． Key words： ferrate； preparation； oily wasterwater
但目前高铁酸钾至今仍未被广泛应用，其原因在于高铁 酸盐稳定性 差，容 易 吸 潮，遇 水 后 降 解，很 难 稳 定 保 存。 目 前，其制备的铁源主要有 Fe（ NO3 ） 3 、FeCl3 、Fe2 O3 等［7］，制备 工艺主要有干法、湿法、电解法［8 － 10］。
本文采用 FeCl3 在室内合成高铁酸钾，并将所制备的高 铁酸钾对含油污水进行了探索性应用研究。
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图 1 反应时间对高铁酸钾产率的影响
2． 2 高铁酸钾投加量对处理含油污水的影响
在 6 个烧杯中分别加入 1000mL 含油污水（ 含油浓度为 130mg / L） ，在一定的搅拌条件下，将不同重量的高铁酸钾固 体分批加入到溶液中，边加药边搅拌，加药完毕后静置 5min， 分别取污水样测定其含油浓度。实验结果见图 2。
参考文献
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பைடு நூலகம்
图 3 反应时间对高铁酸钾处理含油污水的影响
（ 本文文献格式： 石华前，黄 孟，李 娟，等． 高铁酸钾处理 含油污 水 的 应 用 研 究［J］． 山 东 化 工，2014，43 （ 6 ） ： 187 － 188． ）
随着油田的不断开发，原油采出液中含水率不断增加， 油水分离后产生大量的含油污水，含油污水经处理达标后排 放或回注地层重复使用，对含油污水的处理是油田作业区十 分关注的一个问题。
高铁酸钾（ K2 FeO4 ） 是一种六价铁的化合物，是一种比 高锰酸钾和氯气更强的氧化剂，且在整个 pH 值范围内都具 有强氧化和杀菌效果。另外，高铁酸钾的氧化产物是氢氧化 铁，氢氧化铁具有絮凝作用，对水中悬浮物有絮凝、吸附及共 沉淀去除的效果，在一定程度上可以去除污水中污染物。所 以，高铁酸钾集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体，是 一种新型高效多功能水处理剂［4 － 6］。
酸钾有最高产率 79． 82% 。另外，在将所制备的高铁酸钾处理含油污水时，发现高铁酸钾的最佳投加量为 200mg / L，最佳反应时间
为 2min，其污水含油去除率达 88． 5% 。
关键词： 高铁酸盐； 制备； 含油污水
中图分类号： X703
文献标识码： A
文章编号： 1008 － 021X（ 2014） 06 － 0187 － 02
3 结论
本文中探讨了制备高铁酸钾的过程中，反应时间对高铁 酸钾产率的影响，高铁酸钾处理含油污水时，高铁酸钾的投 加量和反应时间对污水含油去除效果的影响。研究结果表 明，当反应时间为 2h，高铁酸钾有最高产率，产率最高为 79． 82% 。高铁酸钾处理含油污水最佳投加量为 200mg / L，最佳 反应时间为 2min，污水含油去除率达 88． 5% 。
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山东化工 SHANDONG CHEMICAL INDUSTＲY
2014 年第 43 卷
是因为反应时间太短，反应不充分，产率不高，随着反应时间 的增加，对 于 提 高 产 率 有 好 处，但 反 应 时 间 太 久，生 成 的 K2F eO4 也会由于发生分解导致产率降低，控制反应时间的 长短对高铁酸钾的产率影响很大。所以实验结果表明，制备 K2 FeO4 的最佳反应时间为 120min，得到的 K2 FeO4 有最高产 率。
1 试验部分 1． 1 主要仪器和测定方法
主要仪器： 紫外分光光度计（ DＲ5000，HACH） ； JJ － 4 六 联电动搅拌器。
主要测试方法： FeO24 － 采用铬酸盐测定法和直接分光光
度法； 污水含油浓度采用紫外分光光度法。
1． 2 高铁酸钾的制备过程
将一定量的 FeCl3 分批加入到一定体积的 KClO 浓碱溶 液中，激烈搅拌，KClO 与铁盐的物质的量的比值控制在 1． 2 ～ 1． 8 之间。反应体系控制在一定温度条件下，反应一段时 间后得到粗产 品。将 所 得 粗 产 品 经 过 溶 解、重 结 晶 后，分 别 经正己烷、戊烷、甲醇、乙醚淋洗，所得产品于一定温度下真 空干燥 12h，即得到纯度较高的高铁酸钾晶体。
从 图 1 中 可 以 看 出 ，加 铁 完 毕 后 ，K2 FeO4 产 率 达 到 58． 92% ，随着反应时间增加到 120min 时，产率到达最高值 76． 75% ，进一步增加反应时间，K2 FeO4 产率反而下降。这
收稿日期： 2014 － 04 － 02 作者简介： 石华前（ 1982—） ，硕士，研究方向： 水处理技术。
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2． 3 反应时间对高铁酸钾处理含油污水的影响
取 1000mL 含油污水（ 含油浓度为 120mg / L） 于烧杯中， 在一定的搅拌条件下，将 0． 2g 高铁酸钾固体分批加入到溶 液中，边加药边搅拌，之后，每隔一段时间取污水样测定其含 油浓度。实验结果见图 3。
从图 3 中可以看出，高铁酸钾投加完毕后，高铁酸盐对 处理含油污水有明显效果，初始反应速率快，能够很快将大 部分有机物彻底氧化。反应在 2min 时，污水中含油浓度降 为 14mg / L，降解率达到 88． 3% ，反应在 5min 时，污水中含油 浓度降为 10mg / L，降解率达到 91． 6% ，之后随着时间的延 长，降解率并没 有 变 化。由 此 说 明 高 铁 酸 钾 的 氧 化 性 很 强， 且反应速率快，在 2min 内可降解大部分有机物。
图 2 高铁酸钾投加量对处理含油污水的影响 从图 2 中可以看出，随着高铁酸钾投加量的增加，污水 含油浓度逐渐降低，当高铁酸钾投加量为 200mg / L 时，污水 中含油浓度降为 15mg / L，降解率达到 88． 5% ，之后随着投加 量的增加，降解率变化不大。所以，针对该含油污水，其最佳 投加量为 200mg / L。