高铁酸钾在水处理方面的应用
高铁酸盐具有很强的氧化性，氧化能力优于氯和臭氧，溶于水中能有效杀灭水中的微生物和藻类，还能氧化分解各种**、无机污染物，如酚、**氮、硫化物、氰化物等，而且在整个净化过程中不会产生三氯甲烷、氯代酚等二次污染物[1]。研究表明，与PAC 单独投加相比，复合高铁酸盐溶液与PAC 联合投加对水体中的氨氮、COD、细菌、浊度、藻细胞等的去除效果更好，且达到同样处理效果所需药剂量少[2]。与传统水处理剂相比，高铁酸钾不仅能快速杀灭水中的细菌、病毒，而且能去除水中的部分**物、重金属离子和藻类等污染物，其分解产物Fe(OH)3胶体，可以吸附去除水中**及无机污染物，对重金属有特殊功效，还能起脱色除臭作用，Fe(OH)3还具有絮凝作用，且对水体**次污染[3]。本文旨在对国内外高铁酸钾在水处理方面的应用进行总结，为水处理技术提供理论基础和技术支持。
1 高铁对微生物的去除
1．1 杀菌消毒作用
高铁酸钾具有强氧化性，加入水体后可破坏细菌的某些结构(如细胞壁、细胞膜) 及细胞结构中的一些物质(如酶等) ，抑制和阻碍蛋白质及核酸的合成，使菌体的生长和繁殖受阻，起到杀死菌体的作用。**发现高铁酸钾具有明显的灭菌作用是在1974 年，试验的两种细菌被完全去除[4]。少量的高铁酸钾即可达到良好的杀菌效果，研究表明，质量浓度为10 ～ 40 mg·L-1 的高铁酸钾在反应5 min 后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌的杀灭率即可达**，对真菌的杀灭率也**99．5%[5]。高铁酸钾对温和气单胞菌(Aeromonas sobria) 、河弧菌(Vibrio f lurialis)、弧菌I 组淡水亚组弧菌(Vibrio group I freshwater subgroup)的抑制效果良好，施以高铁酸钾溶液作用1 h 后，对以上两种弧菌亦表现出很强的杀灭效果[6]。后来的研究证实，高铁酸钾对大肠杆菌有良好的灭活作用，其灭活效率随pH 降低而升高[7]。高铁酸钾氧化二级污水处理厂出水时也发现，接触时间和高铁酸钾浓度对灭活f 2 病毒有重要影响，影响程度随pH 而变化，灭活效率**HClO 和ClO －[8]。带正电的微生物对高铁酸钾抵抗性强于带负电微生物，f 2 病毒对高铁酸钾的抵抗性等于或略低于大肠杆菌E．coli 细菌的抵抗性[9]。
高铁酸钾与其它消毒剂相比，具有无毒副作用功效。自使用氯消毒后消毒副产物的出现以及由此引起的对于人体的潜在危害被越来越多的研究者发现[10]，正努力使用其它工消毒工艺去除**或合成的**物从而降低消毒副产物的生成量、或消毒工艺后对消毒副产物加以去除、或者考虑其它的消毒剂(如溴，碘，二氧化氯和臭氧) 来代替进行消毒，但是研究结果发现，这些消毒剂也会产生一系列对人体和水生生物有一定毒害的副产物。基于上述原因，可以考虑使用高铁酸钾来替代氯作为水处理的消毒剂，Ames 试验检验致突变物质的初步研究表明，高铁酸钾处理水并没有产生致突变物质，但是仍需要对高铁酸钾处理不同水质时的情况进行深入研究
1．2 去除水中藻类
水体富营养化问题的日趋严重，导致藻类疯长，藻类可以使水产生嗅味、堵塞滤池、甚至穿透滤层恶化水质，并且藻类也是一种消毒副产物的前体物，因此对藻类的控制与去除具有重要的意义。
1．2．1 高铁酸钾除藻机理
由于高铁酸钾的强氧化性，它对富营养化水体中藻类物质的去除效果也十分明显。刘伟等人对高铁酸盐除藻机理研究认为，其作用过程大致为: 高铁酸钾氧化能够破坏藻细胞的表面结构，造成藻细胞表面鞘套的卷绕，并可能使细胞的外鞘开裂，致使胞内物质外流[13]。另外，胞内物质向周围介质的释放，影响了藻类的正常段殖体繁殖方式，并且高铁酸钾在水中分解生成氢氧化铁，吸附于藻类细胞表面，可以降低细胞表面电荷，增加藻类细胞沉淀性[14]。氢氧化铁吸附与外流胞内物质絮凝的双重作用下，使得部分藻类细胞在混凝之前就能发生凝聚。苑宝玲等人研究了高铁酸钾氧化絮凝去除水中藻类的机制。结果表明高铁酸钾的强氧化性对藻类呼吸作用和生长方式有影响，同时认为其还原产物Fe(OH)3对藻类有絮絮凝作用[15]。因此高铁酸盐对水中藻类的去除是氧化和絮凝协同作用的结果。
1．2．2 高铁酸钾除藻高效性
采用预氯化除藻时，除藻率随着投氯量增加而逐渐升高，但当投氯量增加到一定程度后，除藻率不再进一步提高，稳定在一定去除率，而当采用高铁酸钾复合药剂预氧化除藻时，仅需少量的高铁酸钾复合药剂即可使除藻效果显着提高，沉后除藻率提高到70%以上，滤后除藻率提高到80% 以上[16]。因此，高铁酸钾复合药剂预氧化可显着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**，因而在含藻水处理上将具有很大的应用潜力[17]。
高铁酸钾对混凝除藻具有强化作用，经0．14 mg /L 高铁酸盐复合药剂预氧化后，投加量为50 mg /L 的硫酸铝可使沉降后藻类的去除率从30%提高到60%，并且随着高铁酸钾复合药剂投量增加，沉降后余藻量进一步降低[16]。因而，在同等条件下，由于高铁酸钾对混凝的强化作用，在一定程度上减少了混凝剂的投入，节省处理成本。
2 高铁在氧化去污中应用
2．1 对非金属化合物的去除
高铁酸钾是一种有效的氧化剂，甚至其氧化还原电极电位比臭氧的高，可以用来氧化去除许多**和无机杂质。高铁酸钾利用其强氧化性可以将水中NH3-N、H2S、CN －等无机非金属化合物氧化生成SO2 －4 、NO －3 、CO2等无害物质，同时达到脱味除臭的效果。研究表明，高铁酸盐可氧化一些无机污染物，如氰化物[18]、氨[19]、硫化氢[20]等，如下列化学方程式所示:
在不同的高铁酸钾与NH3-N 量比条件下，延长反应时间，均不同程度地增加了NH3-N 的去除率。由于反应时间延长，一方面高铁氧化作用时间增加，NH3-N 被高铁的继续氧化分解，另一方面有利于高铁氧化絮凝作用的发挥和絮体形成，达到彻底去除氨氮的目的[21]。H2 S 可以用一般氧化剂(如O2、H2O2等) 氧化去除，但是高铁酸钾可以更快速有效地氧化去除H2S。如ClO －、Cl2和KMnO4能在5 min 内完成H2 S 的氧化，而高铁酸钾在1 s 内即可完全氧化H2 S[22]。有人利用高铁酸钾去除氰化锌复合物，结果证明高铁酸钾可以将CN －完全转化为毒性较低的OCN －[23]; 利用高铁酸钾处理含CN －电镀清洗废水，能安全可靠地氧化废水中的氰化物，将CN －氧化成NO －2，NO －3和HCO －3等无害的物质[24]。马维**等[25]的研究表明，高铁酸钾预氧化将原水中的大分子**物氧化成小分子**物，与此同时生成部分新生态的水合氧化铁，这些水合氧化铁由于其无定形状态和较小的粒径而具有很强的吸附能力，这就说明在总铁投量一定的情况下，高铁酸钾预氧化比单独混凝时对磷酸根的去除有一定的强化作用。
高铁酸钾对污水中的BOD、TOC 等具有良好的去除作用。可选择性地氧化水中的许多**物，包括醇类、羧酸化合物、氨基酸、酚、1，2－二醇、**氮化合物、脂肪族硫化物、亚硝酸基胺化合物、硫脲、硫代硫酸酯、肼化物等[26]。与其他一般混凝剂相比，高铁酸钾对浊度、COD、溶解性COD、TP 和藻类的去除效果更好，但对TN 的去除效果比PAC 略差; 高铁酸钾去除的污染物量较多，产生的污泥量较少，高铁酸钾可提高景观水体的BOD5 /COD 值，显着改善了水体的可生化性[27-28]。
2．2 对水体中金属离子的去除
高铁酸钾对水体中的重金属离子有很强的去除能力，水解产生的中间态高电荷水解产物及较终生成的Fe(OH)3胶体，具有良好的絮凝、吸附等作用，因此对水体中的金属离子如Mn2 +、Cu2 +、Pb2 +、Cr2 +、Cd2 +、Hg2 + 有很强的去除能力[29-30]，仅少量的高铁酸钾(10 ～ 100 mg·L-1 ) 就可以将这些金属离子降低至较低浓度水平，去除效率可达到95% 以上[31]。除此之外，高铁酸钾还可以处理高砷饮用水，处理后的水样中砷残留量可达到国家饮用水卫生标准的要求，方法简便、产生污泥量少，还原产物可用于后续絮凝除砷，**次污染等优点[32]。
3 高铁在脱味除臭中的应用
S．J．Deluca 等的研究表明，高铁酸钾能有效地去除生物污泥中的H2 S、CH3 SH 和NH3等恶臭物质，将NH3氧化成NO －3，将H2 S、CH3 SH 氧化成SO2 －4，*将生物污泥中恶臭物质控制到可接受的程度，处理后的污泥可以用作化学肥料和土壤调节剂，有利于废物资源化[33]; 利用高铁酸钾处理经过改性粉煤灰混凝后的造纸废水研究表明，改性粉煤灰和高铁酸钾时联用时，对造纸废水处理效果较优，上清液再用高铁酸钾处理，为较佳工艺条件，出水水质达到造纸用水标准[34]; 用海泡石、沸石浸渍高铁酸钠溶液，能制备出稳定的除臭剂，再与活性炭按1∶1 进行复配，短时间内可去除(CH3)3NH、H2 S、CH3 SH、NH3臭味物质[35]; 高铁酸钾与紫外－可见光/二氧化钛光催化氨氮的联用研究表明，在pH = 8．0，温度为室温，水中氨氮的去除率可达97．5%[36]; 在屠宰场、垃圾处理场除臭实际应用表明，高铁酸盐溶液不仅可以消除H2 S 臭气，对其他臭源物质同样能有效去除[37]。
4 研究展望
高铁酸钾在氧化污染物的同时还原生成无机絮凝剂，是集氧化与絮凝作用于一体的多功能高效水处理剂。无论用于工业污水、生活污水还是自然水体，都具有良好的杀菌消毒效果，可有效地控制藻类的生长、去除和减少消毒副产物的前体物; 对污水处理效果明显，可以破坏氰根，去除硫化物，可除去几乎全部重金属离子，大幅度地降低水体的COD 值; 能有效地去除生物污泥中的(CH3)3NH、H2 S、CH3 SH 和NH3等恶臭物质。近年来，随着人们对环境保护重要性的认识逐渐深入，尤其是水处理方面专业知识的不断提升，为提高某些难降解污染物的去除率，采用了高铁酸钾联用技术也成为今后研究的热点，将有助于进一步揭示某些难降解污染物的降解机理，在环境治理领域有着广阔的应用前景，具有良好的经济效益和社会效益。
高铁酸盐钾是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒。与此同时，自身被还原成新生态的Fe（OH）3。这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效地除去水中的微细悬浮物。更为重要的是它在整个对水的消毒和净化过程中，不产生任何对人体有害的物质。
高铁酸钾较易溶于水，形成类似于高锰酸钾溶液紫红色的溶液。此溶液较不稳定，数分钟后明显分解，变为棕黄色浑浊溶液，高铁酸钾可氧化水而自身分解:
4Fe4 2- +4H2O=2Fe2O3+8OH-+3O2
2Fe4 2- +5H2O=2Fe(OH)3+4OH-+3/2O2
所以，含水分的高铁酸钾产品*失效，其水溶液也不稳定。
CAS号： 39469-86-8
分子式： K2FeO4
分子量： 198.04
功能：
高铁酸钾为一种新型非氯制剂。主要用于饮水处理。化工生产中用作磺酸、亚硝酸盐和其他无机物的氧化剂，在炼锌时用于除锰、锑和砷，工业用于香烟过滤嘴等。
高铁酸钾纯品为暗紫色有光泽粉末。198℃以下干燥空气中稳定。易溶于水而成浅紫红色溶液，静置后会放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁（即氧化铁）。溶液的碱性随之增加，是在强碱性溶液中相当稳定的氧化剂。比高锰酸钾具氧化性。
指标名称指标：
高铁酸钾（K 2 FeO 4）/% ≥98.58
氯化物（NaCl)/%≤0.46
重金属（Pb)/%≤0.001
砷（As)/%≤0.0001
水不溶物/%≤0.2
干燥失重（150℃）/%≤1.0
用途：
1、高铁酸钾已成为新型的绿色环保水处理材料
2、高铁酸钾用于工业废水与城市生活污水的处理
3、高铁酸钾用于鱼塘水产养殖类水处理
4、高铁酸钾用于海洋的污治理
5、高铁酸钾用于游泳池水的使用
6、高铁酸钾用于放射性废水的治理和用于去砷、氰离子
高铁酸钾用于工业废水与城市生活污水的处理
K2FeO4对于废水中的BOD、COD、铅、镉、硫等具有良好的去除作用,10mg—20mg/L的高铁酸钾氧化96%的BOD,去除86%的氨氮和75%的磷,PH5.5时,原水浊度为28度（沉后余浊）条件下,30mg/L的高铁酸钾,可将水中三氯乙烯去除85.6%,萘的去除率达**,高铁酸钾良好的絮凝作用,表现在水中与污染物作用的过程中,经过一系列反应,由六价降至三价,带有不同电荷的中间态如：Fe(Ⅴ)/Fe(Ⅵ)等,并逐步被还原成具有絮凝作用的Fe(Ⅲ).在印染、制革、印刷、造纸、制药、石油工业、石化工业等均具有较好应用潜力.该产品在水体净化中的**果是同时发挥氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭的协同作用,并不产生任何有毒、有害的物质.用多功能的复合药剂强化与拓宽现行常规给水处理工艺的净水效能,可以不改变现有工艺流程,不增加大的附属设施,适合我国国情的饮用水消毒技术,具有广阔的研究开发前景,并可能成为消毒技术研究的一个主要方向.
型号：GT 品牌：南箭牌 含量：92-95（％）
高铁酸钾CAS: 39469-86-8
产品性质：高铁酸钾（K2FeO4）分子量为198.5干燥时纯品为暗紫色有光泽粉末，易溶于水。
产品特点：氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等
主要含量（K2FeO4计）：≥92%
重要金属（以Pb计）：≤0.001%
砷（以AS计）：≤0.0001%
水不溶物：≤0.5%
干燥失重：≤1.0
只要用途：生活饮用水净化消毒，工业废水与城市生活污水的净化灭菌处理，养殖类水质净化消毒灭菌处理及近海饭污治理。也可应用于石油工业印染和环保型高性能电池正极材料等。
【注意事项】
1.即开即用，密封防潮。
2.不能与氧化性、还原性物质共存、共运。
3.专库**，通用，避光，常温环境干燥存放。
4.有效期1年
高铁酸钾的使用方法
1841年美国学者Fremy**合成了高铁酸钾，用于水处理中。高铁酸钾是20世纪70年代以来继臭氧、过氧化氢、二氧化氯之后的一种新型水体处理剂，集氧化、吸附、絮凝为一体的消毒净水剂，产生的氢氧化铁胶体具有良好的絮凝效果，与氯消毒剂相比，不会产生三氯甲烷、氯酚等有害副产物，被誉为“环境友好型氧化剂”。
一、高铁酸钾的氧化性
高铁酸钾在水溶液中不稳定，与水分子反应如下：
4K2FeO4+10H2Oè4Fe(OH)3ê+8KOH+3O2é
1、酸性条件下：pH值低于5时，高铁酸钾分解很快，氧化能力很高，**臭氧（氧化还原电位：高铁酸钾2.20V；臭氧2.076 V）。
FeO42-+8H++3eèFe3++?4H2O
2、碱性条件下：高铁酸钾稳定性提高（氧化还原电位0.72V），pH值10－11较为稳定，pH值小于7.5时稳定性急剧下降。
FeO42-+4H2O +3eèFe(OH)3ê+5OH－
高铁酸钾在酸性和碱性条件下，氧化性明显**相应条件下的高锰酸钾和重铬酸钾，是应用于水处理的氧化剂中氧化性能较强的。
二、高铁酸钾的作用
1、消毒杀菌：高铁酸钾在水中被还原成5价铁，比高铁本身的6价铁的反应性高3－5个数量级，杀菌消毒效果显着。但由于稳定性差，在水产养殖中的使用效果较易受到影响。
2、絮凝沉淀：高铁酸钾在水中反应生成氢氧化铁胶体，可以吸附水体中的悬浮物质澄清水质；同时还可以吸附水体中的重金属，具有一定的解毒作用。
虽然高铁酸钾的氧化性易受损失，但仍具有良好的絮凝和吸附作用，其絮凝效果优于氯化铁和聚铝，基于绿色环保性，在澄清水质方面具有良好的发展前景。
3、降低耗氧：高铁酸钾易溶于水，在水中能*扩散，氧化分解水体中的**质，减少水体溶氧的消耗。
三、高铁酸钾使用的注意事项
案例：使用过程中有养殖户发现，高铁酸钾干洒效果明显好于溶解后泼洒。
原因分析：在泼洒前溶液制备时已经发生部分氧化分解。
1、高铁酸钾与水反应放出大量的热，溶液温度升高，促进了高铁酸钾的氧化分解。
2、高铁酸钾与水反应生成的的三价铁离子可以催化反应进程，加剧了高铁酸钾的反应速率，降低其使用效果。
对策：防止或减少泼洒前高铁酸钾的氧化分解。
1、配制高铁酸钾泼洒溶液时，可适量加入碱性物质，使其pH值达到10以上，提高其溶液的稳定性。
2、使用腐殖酸钠或解毒净水宁等与高铁酸钾混合后泼洒，减缓高铁酸钾泼洒前氧性能力的损失。
名称: 高铁酸钾
同义词: 高铁酸钾;高铁酸钾 500G;高铁酸钾(避光密封)
英文名称: otassium ferrate
CAS号: 39469-86-8
分子式: K2FeO4
分子量: 198.04
外 观：纯品为暗紫色有光泽粉末。198℃以下稳定。较易溶于水而成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁
储运：库房通风低温干燥 镀锌铁桶或烤漆桶包装，每桶净重200或215±0.5千克
用途：
作为一种非氮新型高效消毒剂，用于饮用水处理，可快速杀死水中的细菌和病毒；除去水中部分**污染物、重金属离子，脱色除臭，冷凝循环水控制生物黏垢的生成及处理含酚、氰化镀镉废水等。制得氧化淀粉，用于纸张表面施胶及纺织品的精整。在化工生产中，用于氧化磺酸、亚硝酸盐、亚铁氰化物和其他无机物。在炼锌时用于除锰、锑和砷。在**工业中，用于香烟过滤嘴等。
高铁酸盐是一种新型杀菌灭藻剂，具有优良的氧化菌消毒性能，生成的Fe(OH)3对各种阴阳离子有吸附作用，无毒，无污染。适用于饮水消毒，循环冷却水系统的杀菌灭毒。而且还适用于含CN-废水的治理。
高铁酸盐是一种新型杀菌灭藻剂，具有优良的氧化菌消毒性能，生成的Fe(OH)3对各种阴阳离子有吸附作用，无毒，无污染。适用于饮水消毒，循环冷却水系统的杀菌灭毒。而且还适用于含CN-废水的治理
作为一种非氮新型高效消毒剂，用于饮用水处理，可快速杀死水中的细菌和病毒；除去水中部分**污染物、重金属离子，脱色除臭，冷凝循环水控制生物黏垢的生成及处理含酚、qing化镀镉废水等。制得氧化淀粉，用于纸张表面施胶及纺织品的精整。在化工生产中，用于氧化磺酸、亚硝酸盐和其他无机物。在炼锌时用于除锰、锑和砷。在**工业中，用于香烟过滤嘴等。
-/gjidhj/-
http://likai5201314.cn.b2b168.com
