聚合硫酸铁对水中锑微污染的深度去除——铁基混凝剂的“精准打击”
发布时间：2026年6月25日
锑（Sb）作为一种广泛应用于阻燃剂、电池和聚酯纤维等工业领域的重金属元素，正日益成为地表水污染的重要威胁。常规混凝处理中，铝系混凝剂长期占据主导地位，但面对锑这一“难缠”的污染物，铁基混凝剂——尤其是聚合硫酸铁（PFS）——展现出了令人瞩目的优势。
较新研究表明，在pH为6、铁/铝原子投加量为20 mg/L的条件下，PFS处理含锑微污染水体（100 μg/L）的去除率高达98.96%，出水水质可达到饮用水标准（<5 μg/L）；而聚合硫酸铝（PAS）的去除率仅为28.35%。如此悬殊的差距背后，隐藏着深刻的机理差异。
研究发现，PFS之所以对锑具有更强的去除能力，关键在于其水解产生的带正电荷絮体与带负电荷的锑酸根离子（Sb(V)）具有更强的结合能力。这种强结合力使PFS混凝过程中释放出更多的氢离子，导致溶液pH降幅显著大于PAS。从去除机制来看，PAS由于与Sb(V)的结合能力较弱，主要依靠吸附和共沉淀的协同作用；而PFS则凭借更强的结合能力，以吸附为主导机制实现高效去除。
然而，现实水体中的共存离子往往对混凝效果构成干扰。研究证实，水中的碳酸根和磷酸根离子会显著削弱PFS和PAS的混凝效果，这源于它们与带负电荷的Sb(V)竞争带正电荷絮体的结合位点。这一发现对实际工程应用具有重要指导意义——在处理含锑废水时，需充分考虑水体中阴离子的背景浓度，必要时进行预处理或调整投加策略。
扫描电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等表征手段进一步证实，Sb(V)可有效结合在PFS和PAS产生的絮体中。这一研究不仅揭示了PFS与PAS去除锑的差异性机制，更为含锑废水的混凝处理提供了坚实的实验数据和理论支撑。在水体重金属污染应急处理中，PFS正从传统的“通用混凝剂”向“精准功能材料”转型。
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