高铁酸盐在控藻中的应用
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•高铁酸钾在水中分解生成氢氧化铁，吸附于藻细胞表面，降 低细胞表面电荷，增加细胞沉淀性。
•氢氧化铁吸附与外流胞内物质絮凝的双重作用，使得部分藻 细胞在混凝之前就能发生凝聚。（由此可见高铁酸钾起的是 预氧化的作用，一般还需要加入一定量的絮凝剂）
除藻机理
2. 藻毒素的去除
•藻毒素(MC)是一种单环七肽物质，具有明显的肝 细胞毒性。 •MC 的毒性和其结构相关，Adda 是表达MC 毒性 性的必需基团。 •高效液相色谱分析发现,作用机制可能是高铁氧 化或异构化Adda 基团的共轭双键，使Adda 基团 的结构发生变化,从而降低其毒性。
高铁酸盐复合药剂预氧化与单纯聚合铝混凝除藻效果
高铁酸钾一光催化联用
• 主要集中在高铁酸钾--Ti02光催化联用方 面
• 很多研究表明Fe6+并不是一步反应生成Fe3+， 而是通过单电子转移步骤顺次生成Fe5+、 Fe4+和Fe3+。
• 研究表明Fe5+是比Fe6+氧化性更强的氧化剂， 其反应能力是Fe6+的103～105倍。
Ref. 高铁酸盐对藻类肝毒素的降解. 环境科学. 2002, 23(2): 9699
除藻实验
• 实验一：原水中优势藻种为颤藻，其次为小球藻 • 扫描电镜分析高铁酸盐氧化絮凝过程中和沉淀后的藻类
原水
絮凝
沉淀
• 高铁的作用机制是增强了颤藻的交联性和加剧小球藻的收 缩聚集作用
中国环境科学. 2002, 22(5): 397-399.
FeO
24
H2O
HFeO
4
OH -
HFeO
4
FeO
24
Fe
2O
27
OH -
Fe 2O72-
2H
2O
O2
H
2FeO
4
H
2
FeO
3
4K 2FeO4 10H2O 4Fe(OH) 3 3O 2 8KOH
1. 藻细胞的去除
•强氧化性直接导致藻细胞的断裂，破坏藻细胞外部鞘套，造 成细胞内物质的释放，影响了藻类的正常段殖体繁殖方式。
• 高铁酸盐同时具有氯气和明矾[KAl(SO4)2 . 12H2O]的净水 效果，是一种新型的净水剂。
以钠盐为例：2 Fe(OH)3 + 3 NaClO + 4 NaOH = 2 Na2FeO4 + 3 NaCl + 5 H2O
FeO24- 8H 3e- Fe3 4H2O E0 2.20V FeO24- 4H2O 3e- Fe(OH)3 5OHE0 0.72V
pH较低情况下，高铁酸钾自身降解速率快，氧化 作用时间短，对有机物去除不完全。
高铁酸钾—铝盐联用
• 主要起到强化混凝的作用 • 对于高有机污染地表水，强化混凝效果更佳 • 对于低温低浊水，高铁预氧化也可以有效地
降低其浊度 • 单独投加聚合氯化铝(PACI)时，去除藻类效
果不理想。当投加少量高铁酸钾进行预氧化 后，再经PACI混凝，水中藻类总量下降2个 数量级
强氧化能力，快速杀灭藻类、细菌 不会生成三氯甲烷等有害的消毒副产物
虽然高铁酸钾在去除水中有毒有害、难降解污染 物方面有着比较明显的优势，但是高铁酸钾用作 消毒剂还存在一些缺点：
wenku.baidu.come(VI)具有很强的选择性，对不同化合物的氧化 速率和效率不同
对于某些难降解有机物，单独高铁酸钾氧化去除 率不高
物理法 化学法 生物法
机械除藻 黏土除藻
遮光技术 除藻剂除藻
混凝沉淀除藻 氧化剂除藻
高铁酸盐
• 高铁酸盐是一种绿色净水剂，其有效成部分是高铁酸根 FeO42-。
• 其中，铁呈+6价，具有很强的氧化性，能通过氧化作用进 行消毒。
• 同时，反应过后的还原产物是氢氧化铁[Fe(OH)3]，在溶液 中呈胶体，能够将水中的悬浮物聚集形成沉淀。
实验二
除藻实验
环境科学学报. 2002, 22(1): 2428.
影响高铁酸钾效能的因素
pH值 • pH<7.5时，稳定性明显下降；pH为4-5的微
酸环境下很快分解，放出氧气，并析出具 有高吸附活性的絮状物Fe(OH)3。 • 在酸性溶液中，Fe(VI)具有较高的氧化电 位，能迅速发生氧化还原反应 • pH对反应的影响主要与Fe(VI)质子化有关。 质子化的Fe(VI)是更强的氧化剂，因此pH 较低条件下反应速率快。
现状及展望
高铁酸盐复合药剂预氧化可显著地提 高对水中藻类的去除率, 除藻效果明 显优于传统的预氯化工艺。由于高铁 酸盐复合药剂同时具有多功能的净水 效果, 且对饮用水水质无副作用, 因 而在含藻水处理上将具有很大的应用 潜力。
•氢氧化铁吸附与外流胞内物质絮凝的双重作用，使得部分藻 细胞在混凝之前就能发生凝聚。（由此可见高铁酸钾起的是 预氧化的作用，一般还需要加入一定量的絮凝剂）
除藻机理
2. 藻毒素的去除
•藻毒素(MC)是一种单环七肽物质，具有明显的肝 细胞毒性。 •MC 的毒性和其结构相关，Adda 是表达MC 毒性 性的必需基团。 •高效液相色谱分析发现,作用机制可能是高铁氧 化或异构化Adda 基团的共轭双键，使Adda 基团 的结构发生变化,从而降低其毒性。
高铁酸盐复合药剂预氧化与单纯聚合铝混凝除藻效果
高铁酸钾一光催化联用
• 主要集中在高铁酸钾--Ti02光催化联用方 面
• 很多研究表明Fe6+并不是一步反应生成Fe3+， 而是通过单电子转移步骤顺次生成Fe5+、 Fe4+和Fe3+。
• 研究表明Fe5+是比Fe6+氧化性更强的氧化剂， 其反应能力是Fe6+的103～105倍。
Ref. 高铁酸盐对藻类肝毒素的降解. 环境科学. 2002, 23(2): 9699
除藻实验
• 实验一：原水中优势藻种为颤藻，其次为小球藻 • 扫描电镜分析高铁酸盐氧化絮凝过程中和沉淀后的藻类
原水
絮凝
沉淀
• 高铁的作用机制是增强了颤藻的交联性和加剧小球藻的收 缩聚集作用
中国环境科学. 2002, 22(5): 397-399.
FeO
24
H2O
HFeO
4
OH -
HFeO
4
FeO
24
Fe
2O
27
OH -
Fe 2O72-
2H
2O
O2
H
2FeO
4
H
2
FeO
3
4K 2FeO4 10H2O 4Fe(OH) 3 3O 2 8KOH
1. 藻细胞的去除
•强氧化性直接导致藻细胞的断裂，破坏藻细胞外部鞘套，造 成细胞内物质的释放，影响了藻类的正常段殖体繁殖方式。
• 高铁酸盐同时具有氯气和明矾[KAl(SO4)2 . 12H2O]的净水 效果，是一种新型的净水剂。
以钠盐为例：2 Fe(OH)3 + 3 NaClO + 4 NaOH = 2 Na2FeO4 + 3 NaCl + 5 H2O
FeO24- 8H 3e- Fe3 4H2O E0 2.20V FeO24- 4H2O 3e- Fe(OH)3 5OHE0 0.72V
pH较低情况下，高铁酸钾自身降解速率快，氧化 作用时间短，对有机物去除不完全。
高铁酸钾—铝盐联用
• 主要起到强化混凝的作用 • 对于高有机污染地表水，强化混凝效果更佳 • 对于低温低浊水，高铁预氧化也可以有效地
降低其浊度 • 单独投加聚合氯化铝(PACI)时，去除藻类效
果不理想。当投加少量高铁酸钾进行预氧化 后，再经PACI混凝，水中藻类总量下降2个 数量级
强氧化能力，快速杀灭藻类、细菌 不会生成三氯甲烷等有害的消毒副产物
虽然高铁酸钾在去除水中有毒有害、难降解污染 物方面有着比较明显的优势，但是高铁酸钾用作 消毒剂还存在一些缺点：
wenku.baidu.come(VI)具有很强的选择性，对不同化合物的氧化 速率和效率不同
对于某些难降解有机物，单独高铁酸钾氧化去除 率不高
物理法 化学法 生物法
机械除藻 黏土除藻
遮光技术 除藻剂除藻
混凝沉淀除藻 氧化剂除藻
高铁酸盐
• 高铁酸盐是一种绿色净水剂，其有效成部分是高铁酸根 FeO42-。
• 其中，铁呈+6价，具有很强的氧化性，能通过氧化作用进 行消毒。
• 同时，反应过后的还原产物是氢氧化铁[Fe(OH)3]，在溶液 中呈胶体，能够将水中的悬浮物聚集形成沉淀。
实验二
除藻实验
环境科学学报. 2002, 22(1): 2428.
影响高铁酸钾效能的因素
pH值 • pH<7.5时，稳定性明显下降；pH为4-5的微
酸环境下很快分解，放出氧气，并析出具 有高吸附活性的絮状物Fe(OH)3。 • 在酸性溶液中，Fe(VI)具有较高的氧化电 位，能迅速发生氧化还原反应 • pH对反应的影响主要与Fe(VI)质子化有关。 质子化的Fe(VI)是更强的氧化剂，因此pH 较低条件下反应速率快。
现状及展望
高铁酸盐复合药剂预氧化可显著地提 高对水中藻类的去除率, 除藻效果明 显优于传统的预氯化工艺。由于高铁 酸盐复合药剂同时具有多功能的净水 效果, 且对饮用水水质无副作用, 因 而在含藻水处理上将具有很大的应用 潜力。