高铁酸钾(K2FeO4)是一种很有前途的新型多功效水处理剂,它具有良好的氧化除污功效、优异的混凝与助凝作用、优良的杀菌作用以及高效脱味除臭功能。在水处理过程中,高铁酸钾不与有机物作用产生类似有机氯代物等新的污染物,不会产生二次污染和其他副作用,是一种安全的绿色水处理剂。全国每年开采煤炭16～18亿吨,排放矿井水总量大约22亿吨,平均利用率不到50%。就淮南矿区而言,矿井涌水量1787万吨,利用率44%,排放率56%,万吨煤排放量0.38万吨。就是这利用率不到50%的矿井水,多数也只是作为井下降尘洒水、煤矸石山防自燃浇水、工业广场绿化冲厕等用水。本课题系统的研究了高铁酸钾在矿井水中的混凝、氧化和杀菌消毒作用,同时,以矿井水可饮用化为目的,针对高铁酸钾在对矿井水处理的特点,提出了“改性粉煤灰联合高铁酸钾和光催化技术”的水处理工艺,并进行了中试试验。高铁酸钾作为混凝剂处理矿井水,当用量与悬浮物的含量比约为0.73时,对浊度和悬浮物的去除率都达到94%以上。但是由于矿井水中悬浮物含量高,导致高铁酸钾用量过大,使处理成本过高,所以,必须进行预处理。高铁酸钾联合粉煤灰工艺处理矿井水,处理效果好,且成本低廉。该工艺经过实验室小试,出水水质指标都达到了地表水环境质量IV类标准。考察了高铁酸钾对矿井水中CODcr的氧化去除效果,研究了影响高铁酸钾氧化性能的因素;结果表明:在酸性条件下,高铁酸钾氧化性难以充分发挥,在pH =7～10时,其氧化性发挥较好,水中硬度、SO42-和低浓度(小于7mg/L)的Na对高铁酸钾的氧化性基本没有影响,但当Na含量大于30mg/L时,能够轻微增加有机物的去除效率。采用正交试验设计,在高铁酸钾在发挥混凝作用的同时,研究其对微污染水中细菌和大肠杆菌的杀灭能力及影响因素。结果表明,影响高铁酸钾杀菌效果的因素主次大小为:氧化时间>加药量>pH。在pH=8、氧化时间30min时,25mg/L的高铁酸钾对微污染水中菌落和总大肠菌群的杀灭率分别为99.75%和100%,同时,对浊度和悬浮物的去除率分别为84.4%和83.3%。研究了高铁酸钾对矿井水中不同种类和不同浓度重金属的去除效果。结果表明:pH对高铁酸钾去除矿井水中高浓度的Pb、Cd、Fe、Zn、Mn和Cu有很大影响,去除率随着pH的升高而增加。采用改性粉煤灰联用高铁酸钾和活性炭负载改性纳米TiO2水处理工艺,在潘三矿矿井水净化厂开展了中试试验,针对部分污染较重的指标如pH、悬浮物和浊度、氟化物、部分重金属、CODMn、总大肠菌群、菌落总数和石油类等的参数进行了考察,结果良好,经过新处理工艺处理后的出水水质符合最新的国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006),也达到了建设部颁布的可以作为直饮水的《饮用净水水质标准》(CJ 94-2005)。通过试验稳定性及工艺的经济效益分析,矿井水新处理工艺效果理想,具有扩大推广应用的前景。