鉄塩と比較して、フェラー酸塩によるリン酸除去の強化に及ぼす粘土粒子の役割に関するメカニズムの洞察

カオリン粘土粒子の存在下でリン酸廃水を処理するための凝固剤としての鉄酸塩（Fe（VI））および塩化第一鉄の適用を比較的研究しました。カオリン粘土粒子を支援する鉄酸塩および塩化第一鉄によるリン酸除去プロセスは、異なるFe/Pモル比下で調査されました。中性pHでは、それぞれFe/P臼歯比の2：1および6：1で、鉄酸塩および塩化第1鉄によるリン酸塩の完全な除去が観察されました。リン酸除去プロセスに対するカオリン粘土粒子の効果は、ゼータ電位、サイズ粒子分布、FTIRおよびXPSによって議論されました。Fe/Pモル比の増加により、Feフロックとのカオリン粘土粒子の相互作用強度は、最初に増加し、次に鉄酸塩によって減少することによって減少したことを示しました。これは、塩化フェルリックの加水分解とフェレート分解による正電荷のFE種に依存します。リン酸塩は、塩化第二鉄加水分解におけるFeOH2+およびFe（OH）2+の形成を阻害しますが、フェレート分解におけるFeOOHおよびFe（OH）2+の形成を促進します。カオリン粘土粒子は、塩化第一鉄よりもフェラー酸塩によるリン酸除去をより著しく促進できます。

The application of ferrate (Fe(VI)) and ferric chloride as coagulants for treating phosphate wastewater in the presence of kaolin clay particles was comparatively studied. The phosphate removal processes by ferrate and ferric chloride assisted with kaolin clay particles were investigated under different Fe/P molar ratios. At neutral pH, complete removal of phosphates by ferrate and ferric chloride was observed at 2:1 and 6:1 of Fe/P molar ratio, respectively. The effect of kaolin clay particles on the phosphate removal process was discussed by zeta potential, size particle distribution, FTIR and XPS. We showed that with the increase of Fe/P molar ratio, the interaction intensity of kaolin clay particles with Fe flocs was decreased by ferric chloride coagulation while firstly increased and then decreased by ferrate. This depends on the Fe species with positive charge from ferric chloride hydrolysis and ferrate decomposition. Phosphate can inhibit the formation of FeOH2+ and Fe(OH)2+ in the ferric chloride hydrolysis but promote the formation of FeOOH and Fe(OH)2+ in the ferrate decomposition. Kaolin clay particles can more remarkably promote phosphate removal by ferrate than by ferric chloride.