ZVI处理各种废水的研究进展

 工业的快速发展，致使含有众多重金属和其他有害身体健康的物质进入水体中，使水质恶化，如不及时处理，水质将恶化到无法治理的程度。金属矿产的开发使含有重金属或放射性核素的废水直接排放到环境中，必将危害生态环境安全。零价铁（ZVI）具有活泼的化学性质，电极电位E0（Fe2+/Fe）为－0.44 V，还原能力较强，可以将在金属活动顺序表中排在Fe后面的金属置换出来，还可以还原氧化性较强的离子或其他化合物。采用ZVI可以还原处理多种污染物，不仅可提高

  污水的可生化性，还可减小对微生物的毒性。ZVI价格低廉且来源广泛，不会对环境产生二次污染，在水处理领域具有很好的应用前景。本文简介了ZVI处理废水的机理，综述了ZVI、纳米ZVI （nZVI）以及ZVI复合材料处理各种废水的研究进展。

  1 还原作用:ZVI化学性质活泼，还原性较强，在偏酸性环境中可将高价的金属离子还原成低价的金属离子或金属单质，并通过沉淀法去除。氧化性较强的离子或化合物可被ZVI还原成毒性较小的物质。

 2 微电解作用:ZVI可与其他物质形成一个小的原电池，进而形成一个电磁场，废水中含有的微小污染物和胶体在电场作用下聚集在一起形成较大的颗粒，有助于被去除。

  3 混凝吸附作用:在偏酸性的条件下，ZVI处理废水会产生Fe2+和Fe3+；在有氧且碱性的条件下会形成絮凝性较强的胶体絮凝剂Fe（OH）2和Fe（OH）3，废水中的不溶物可被吸附絮凝，使废水得到有效处理。

  ZVI处理各种废水的研究进展

  1 焦化废水:焦化废水是一种典型的难降解有毒有机废水，主要来自于焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水。ZVI处理焦化废水是由于电荷吸附作用，ZVI被腐蚀产生电子、Fe2+及Fe3+，异电荷之间可相互吸附，但溶液pH不能太高，因为pH过高会产生铁的沉淀及络合物。在厌氧滤池和曝气生物滤池中加入ZVI ，可明显改善出水水质。

  2 军火厂废水:用ZVI 对含有混合炸药PAX-21的废水进行预处理，可将废水中的有毒物转化为无毒物。六氢-1，3-三硝基-1，3，5-三嗪（RDX）经ZVI处理后可被迅速去除，其还原产物为甲醛。

  3 制药废水:制药废水一般是在生产抗生素、合成药物、各类制剂的过程中产生的，制药废水成分复杂，污染物含量高，难降解，色度深，生化性差，是一类非常难处理的废水。有研究者采用 ZVI-Fenton氧化和H2O2对其进行处理，仅在1 h内废水的TOC去除率就达到80%，且过量的ZVI还可促进H2O2分解成无活性的氧。这是由于ZVI可通过活性分子

氧产生H2O2，而H2O2会被Fe3+分解成·OH，·OH具有较强的氧化性，可氧化废水中的有机物和无机物，且氧化效率高，可将废水中有机物氧化生成CO2，无二次污染。