含锑化合物的应用极易造成印染废水中锑(Sb(Ⅴ),[Sb(OH)₆]^-)浓度超标。不同形态铁氧化物的理化性质具有差异,本文选取常见多种类型铁氧化物,深入探究其锑吸附性能,优选出具有经济性与实际应用潜力的铁氧化物形态,以达到印染废水锑稳定达标排放的目的。在此基础上,进一步研究发现氧化铁红具有良好的除锑效果,为寻求价格低廉且可大规模生产的高效锑吸附剂提供了现实依据与研究方向。首先,选取三种常见铁的氧化物赤铁矿、磁赤铁矿和磁铁矿进行锑吸附性能研究。相同实验条件下,α-Fe₂O₃具有较大的锑吸附容量(67.47 mg/g),对Sb(Ⅴ)浓度为200μg/L的模拟印染废水锑去除率可达85.0%,且出水锑浓度小于30μg/L,稳定达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(100μg/L),甚至可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(50μg/L),锑吸附效果明显优于磁赤铁矿(γ-Fe₂O₃)与磁铁矿(Fe₃O₄)。铁的氧化物对锑的吸附动力学行为更符合准二级动力学模型。α-Fe₂O₃对Sb(Ⅴ)的吸附与Freundlich模型的拟合结果更匹配,而γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄的吸附结果与Langmuir模型的拟合更好。FTIR与XPS的结果表明,锑吸附以锑在铁的氧化物表面与羟基形成内层络合物为主。α-Fe₂O₃的氧元素中羟基氧占比更高,具有更丰富的羟基位点,更大的比表面积与孔容,有利于其与锑酸根离子的接触和结合。由于羟基在锑吸附过程中起到重要作用,而(水合)羟基氧化铁具有相对更丰富的羟基基团,本研究制备了针铁矿(α-Fe OOH)、四方纤铁矿(β-Fe OOH)与二线水铁矿(2L Fh)并探究其锑吸附性能。XPS表征结果表明,(水合)羟基氧化铁的羟基氧于氧元素中的占比高于40%,具相对较高的羟基含量。吸附实验结果显示,α-Fe OOH、β-Fe OOH与2L Fh在模拟印染废水中的锑去除率分别可达81.1%、98.3%与80.1%,出水锑浓度小于50μg/L,佐证了羟基可为锑提供了吸附活性吸附位点的推论。锑吸附更符合准二级动力学模型与Freundlich吸附模型。虽然(水合)羟基氧化铁的锑去除率较高,但相比于α-Fe₂O₃未表现出明显优越性,且制备过程相对复杂,成本更高,水铁矿还具有化学不稳定性。因此,α-Fe₂O₃作为常见铁氧化物,锑吸附性能好,价格低廉,稳定性较高,更具有作为印染废水长效除锑吸附剂的潜力。氧化铁红以α-Fe₂O₃作为主要成分,生产成本低,可用于生产油漆颜料、聚合物催化剂和阻燃剂等。本文选取了氧化铁红110、138与190三种型号,且经其吸附处理后的模拟印染废水锑浓度均可达标,其中氧化铁红138与110的锑去除率更佳,分别为99.4%与90.4%,出水锑浓度小于50μg/L。在实际印染废水中氧化铁红的锑吸附效果发生了不同程度的下降,可能与废水中磷酸根、有机物等污染物的竞争吸附有关。氧化铁红110与138均可表现出较好除锑效果而满足印染废水锑达标排放的要求。铁氧化物的锑吸附效果显著受到pH的影响,且锑吸附率随pH值的增大而降低。印染废水的离子强度与共存染料对锑吸附影响相对较小,而共存的SO₄^2-、CO₃^2-以及PO₄^3-对铁氧化物除锑性能则具有明显抑制作用,尤其是PO₄^3-,因其在铁氧化物表面与锑酸根离子的竞争吸附导致。进行印染废水处理时,可通过适当加大吸附剂投加量或与其他除锑工艺组合等方式使印染废水中的锑稳定达标排放。