过硫酸盐强化零价铁还原去除硝基苯的实验研究

考察了过硫酸盐（PS）强化零价铁（ZVI）对水中硝基苯去除的性能。结果表明在单纯利用ZVI还原去除硝基苯过程中,初始pH 3.0时初期去除硝基苯速率较快,初始pH 4.0～7.0时随pH的升高反应速率减慢,而ZVI投量的增加对去除速率有较大提升作用。向体系中投加PS能显著促进零价铁去除硝基苯的速率,在达到相同去除效果的情况下,外加PS的成本远远小于提升ZVI投量所引起的成本增加。综合固体产物的XRD表征得知,PS提高ZVI去除硝基苯的效果主要是通过促进ZVI的腐蚀和改变ZVI腐蚀产物的种类来实现。通过FTIR表征可知,外加PS仅对硝基苯去除过程起加速作用,而不改变其还原路径。GC-MS的结果则验证了硝基苯被ZVI/ZVI-PS降解的主要产物为苯胺。     

弱磁场强化零价铁去除废水中重金属离子试验研究

考察了弱磁场对零价铁去除铜冶炼废水中重金属离子的加速作用。结果表明,当稀贵车间废水初始p H为4.0~5.0,微米铁粉投加量为0.1~0.5 g/L时,预磁化和加磁均能加速零价铁对稀贵车间废水重金属离子的去除。在初始p H为4.0,微米铁粉投加量为1.0 g/L的条件下,对水淬车间高砷废水进行处理,结果发现,外加磁场对微米铁去除高砷废水中总砷仍有很强的促进作用。     

纳米零价铁去除水中六价铬的研究

以聚乙二醇(PEG)为分散剂,在乙醇-水混合溶剂中合成改性纳米级零价铁颗粒(nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射仪(XRD)对其结构、组成和物理性质进行表征,讨论了n ZVI去除Cr(Ⅵ)的影响因素,并对反应产物进行XPS检测。结果表明,乙醇比例为50%时制备出的纳米零价铁直径在30~60 nm,对Cr(Ⅵ)的去除率最高,为95.30%。nZⅥ投加量越大,Cr(Ⅵ)初始浓度越小,p H越小,温度越高,均有利于水中Cr(Ⅵ)的去除。纳米零价铁将Cr(Ⅵ)吸附后将其还原为Cr(Ⅲ),反应过程主要以还原作用为主。并且对Cr(Ⅵ)的去除能用准一级反应动力学方程描述。     

纳米零价铁去除水中六价铬的研究

以聚乙二醇(PEG)为分散剂,在乙醇-水混合溶剂中合成改性纳米级零价铁颗粒(nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射仪(XRD)对其结构、组成和物理性质进行表征,讨论了n ZVI去除Cr(Ⅵ)的影响因素,并对反应产物进行XPS检测。结果表明,乙醇比例为50%时制备出的纳米零价铁直径在30⁶0 nm,对Cr(Ⅵ)的去除率最高,为95.30%。nZⅥ投加量越大,Cr(Ⅵ)初始浓度越小,p H越小,温度越高,均有利于水中Cr(Ⅵ)的去除。纳米零价铁将Cr(Ⅵ)吸附后将其还原为Cr(Ⅲ),反应过程主要以还原作用为主。并且对Cr(Ⅵ)的去除能用准一级反应动力学方程描述。     

膨胀珍珠岩负载纳米铁降解酸性大红与甲基橙的研究

利用自行合成的膨胀珍珠岩负载型纳米零价铁(EP-nZVI)去除偶氮染料酸性大红(AR)和甲基橙(MO)。考察了EP-nZVI质量浓度、初始p H、温度和单一染料初始质量浓度对EP-n ZVI去除染料的影响。实验证明EP-n ZVI可以快速高效地降解溶液中的AR和MO。SEM和XRD表征结果表明,负载于膨胀珍珠岩(EP)的纳米铁粒子具有良好的分散性;对照实验显示EP具有一定的吸附作用,EP-n ZVI去除AR和MO的效果优于nZVI。动力学研究表明,EP-nZVI去除AR和MO是一个快速吸附同时发生氧化还原的过程,是受表面控制的反应。紫外-可见光谱分析表明,EP-n ZVI通过断裂AR和MO分子中的偶氮基实现快速降解染料。     

零价铁还原体系硝基苯初始浓度对还原过程的影响

为了考察在不同硝基苯初始浓度下,零价铁（zero-valentIron）还原硝基苯的反应动力学特性·分别配制初始浓度在15---400mg／L范围内的6种浓度的样品,通过液相色谱和气．质联用分析硝基苯和还原产物苯胺的浓度变化,以探讨初始浓度对零价铁还原硝基苯的影响。结果表明：pH为中性的条件下,对于不同初始浓度硝基苯,还原反应主要发生在前120mm,硝基苯的减少和苯胺的增加都里线性规律,零价铁还原硝基苯的反应过程符合假一级动力学模型：随着硝基苯初始浓度的升高,表观速率常数kobs值逐渐降低。120rain之后还原反应逐渐减慢,还原反应不符合假一级动力学模型。     

ZVI/Na_2S_2O_8体系处理微污染原水实验研究

采用零价铁(ZVI)催化过硫酸盐处理微污染原水,考察p H值、过硫酸盐和Fe0的投加量、温度等因素对处理效果的影响。结果表明,该方法能有效去除微污染原水中的污染物,在p H=7、ZVI投加量为0. 11 g/L、Na2S2O8投加量为0. 7 g/L的条件下,COD与氨氮的去除率达到92%和40%;温度的升高促进了S2O2-8被分解成SO-4·反应的发生。反应后,ZVI表面不仅存在Fe0,同时有Fe2+、Fe3+价态生成,覆盖了大量的絮状氧化物。     

ZVI/Na_2S_2O_8体系处理微污染原水实验研究

采用零价铁(ZVI)催化过硫酸盐处理微污染原水,考察p H值、过硫酸盐和Fe0的投加量、温度等因素对处理效果的影响。结果表明,该方法能有效去除微污染原水中的污染物,在p H=7、ZVI投加量为0. 11 g/L、Na2S2O8投加量为0. 7 g/L的条件下,COD与氨氮的去除率达到92%和40%;温度的升高促进了S2O2-8被分解成SO-4·反应的发生。反应后,ZVI表面不仅存在Fe0,同时有Fe2+、Fe3+价态生成,覆盖了大量的絮状氧化物。     

零价铁修复铅污染水体的研究

在实验室条件下,用零价铁去除Pb(II)。考察了铁粉的投加量及初始pH值对去除效果的影响,并探讨了零价铁修复铅污染水体的机制,为零价铁实际修复铅污染水体提供技术参考。结果表明:零价铁可以有效修复受重金属铅污染的水体,修复效果受铁粉的投加量及初始pH值的影响;零价铁去除铅的机制为氧化还原和混凝吸附。     

柠檬皮渣负载纳米零价铁去除搬迁厂厂区土壤中铬污染

通过制备柠檬皮渣生物活性炭,利用液相还原法,负载上纳米零价铁(nZVI),有效解决nZVI在土壤中铬污染处理中自身团聚问题,提高Cr(VI)的去除率。研究发现,当碳铁质量比为1.25︰1,生物活性炭携载纳米零价铁(nZVI/AC)对土壤Cr(VI)去除率达60.3%。SEM和能谱分析表明,nZVI/AC比纯纳米零价铁更好的分散性,nZVI均匀分布活性炭表面,有效减少铁的团聚。当p H在3～9,随着p H的降低,去除率升高。在p H小于3时,观察到最高的去除效率。反应温度的升高对于提高n ZVI/AC去除溶液中Cr(VI)反应速率贡献有限。吸附动力学符合准二级动力学模型,说明n ZVI/AC对于Cr(VI)的去除主要受化学吸附过程控制。[关键词柠檬皮渣;生物活性炭;纳米零价铁;Cr(VI);吸附动力学     

Fe~0-Na_2S_2O_8去除畜禽废水中磺胺二甲基嘧啶研究

研究通过添加微米零价铁(μZVI)催化过硫酸钠(PS)产生大量硫酸根自由基(SO_4·~-),以快速降解畜禽废水中磺胺二甲基嘧啶(SM2)。考察了不同粒径、μZVI投加量、PS含量、初始pH、反应温度对SM2降解效果的影响。结果表明,一定范围内,随着ZVI的粒径变小,μZVI投加量和PS含量的提高,SM2的降解效果有所增大。在μZVI-PS体系中,当μZVI投加量为0.25 g/L、PS浓度为7.5 mmol/L、SM2浓度为50μmol/L,反应30min后,SM2完全降解。其中初始pH及反应温度对SM2的降解有较大影响,当pH=5、温度45℃时SM2的降解效果为佳。μZVIPS体系在去除畜禽废水中SM2的同时,对畜禽废水中COD也具有良好的去除效果。     

弱磁场强化零价铁对水中U(Ⅵ)去除效能

考察了弱磁场(WMF)对零价铁去除水中U(Ⅵ)效能的影响,并探讨了其主要机理。结果表明,在初始pH(pHini)为3.0~7.0,有弱磁场(w/WMF)的条件下,零价铁去除U(Ⅵ)的一级动力学速率常数提高了0.7~11.2倍。当初始pH为4.0、零价铁的投加量为0.5 g·L~(-1)时,弱磁场作用下的零价铁对U(Ⅵ)的去除容量为1.7 g·g~(-1),相比无弱磁场(w/o WMF)时提高了约0.3倍。pH变化、Fe~(2+)浓度和SEM的结果说明,弱磁场通过促进零价铁的腐蚀促进其对U(Ⅵ)的去除。从XPS光谱分析中发现,零价铁去除U(Ⅵ)的主要机理为先吸附、后还原。弱磁场只能够加速其吸附和还原过程,而不能影响零价铁对U(Ⅵ)的去除机理。弱磁场促进零价铁去除U(Ⅵ)具有价格低廉、环境友好、无须额外的能量和药剂投入等优点,因而有良好的应用前景。     

弱磁场强化零价铁对水中U(Ⅵ)去除效能

考察了弱磁场（WMF）对零价铁去除水中U（Ⅵ）效能的影响,并探讨了其主要机理。结果表明,在初始pH（pH_ini）为3.0~7.0,有弱磁场（w/WMF）的条件下,零价铁去除U（Ⅵ）的一级动力学速率常数提高了0.7~11.2倍。当初始pH为4.0、零价铁的投加量为0.5 g·L^-1时,弱磁场作用下的零价铁对U（Ⅵ）的去除容量为1.7 g·g^-1,相比无弱磁场（w/o WMF）时提高了约0.3倍。pH变化、Fe²⁺浓度和SEM的结果说明,弱磁场通过促进零价铁的腐蚀促进其对U（Ⅵ）的去除。从XPS光谱分析中发现,零价铁去除U（Ⅵ）的主要机理为先吸附、后还原。弱磁场只能够加速其吸附和还原过程,而不能影响零价铁对U（Ⅵ）的去除机理。弱磁场促进零价铁去除U（Ⅵ）具有价格低廉、环境友好、无须额外的能量和药剂投入等优点,因而有良好的应用前景。     

超声波/零价铁协同降解硝基苯的机理

采用正交试验考察初始pH值、铁屑投加量及超声波功率对超声波协同零价铁降解硝基苯的影响大小及确定最佳反应条件,并探讨了降解过程的动力学规律.结果表明,降解率随铁屑投加量及超声波功率的增加而增大,随初始pH值的增加而变化不大.超声波与零价铁联用降解硝基苯具有明显的协同作用,协同因子为4.96,且降解过程符合拟一级反应动力学...     

nZVI@BC活化PMS氧化高硫酸盐废水中亚甲基蓝的研究

采用由小麦秸秆制备的生物炭（Biochar,BC）作为纳米零价铁（Nanoscale zero-valent iron,n ZVI）载体,制备出一种高效非均相催化剂-生物炭负载纳米零价铁（n ZVI@BC）,用于活化过一硫酸盐（Peroxymonosulfate,PMS）降解高硫酸盐印染废水中的典型染料亚甲基蓝（Methylene Blue,MB）。n ZVI@BC 表征结果表明,BC 具有优良的稳定性且富含活性官能团,负载于 BC 上的 n ZVI 分散性好。通过批次实验探究了初始 p H、n ZVI@BC 投加量、PMS 浓度和硫酸钠浓度对 n ZVI@BC/PMS 体系降解 MB 的影响。结果表明,在 MB 初始质量浓度为 40 mg/L,p H 为 3,n ZVI@BC 投加量为 0.2 g/L,PMS 质量浓度为 0.4 g/L,Na₂SO₄浓度为 0.2 mol/L 的条件下,反应 30 min 后 n ZVI@BC/PMS 体系对 MB 的降解率达到 90.36%。Na₂SO₄浓度超过...     

零价铁去除水中Cu(Ⅱ)的研究

重金属污染是我国河道中普遍关注的环境问题。本文以石井河为对象,采用批实验和柱实验模拟铁屑和铁粉两种零价铁去除水中Cu(Ⅱ)。XRD和XPS表征结果表明:铁屑和铁粉具有核壳结构,核为Fe(110)型Fe⁰,反应前壳为以Fe(Ⅱ)为主的铁氧化物。反应过程中,Cu(Ⅱ)主要被还原并固定在零价铁颗粒表面,Fe⁰不断氧化生成Fe₃O₄。批实验表明,两种零价铁都能较快速地去除水中的Cu(Ⅱ)。零价铁去除Cu(Ⅱ)符合准一级动力学方程,去除率和反应速率k_obs随着铁屑或铁粉投加量的增加而上升,随着Cu(Ⅱ)初始浓度的增加而降低。当Cu(Ⅱ)初始浓度为45mg/L、零价铁投加量为10g/L时,3h之后铁粉对Cu(Ⅱ)去除率几乎达到100%,而铁屑的去除率为75%,其表观反应速率k_obs分别为1.07h^-1和0.59h^-1。柱实验结果表明,铁屑和铁粉对Cu(Ⅱ)具有较高的去除容量,分别为75.67mg/g和78.60mg/g,铁粉对Cu(Ⅱ)的处理效果略优于铁屑。     

过渡金属离子存在下零价铁还原亚硝基二甲胺

研究了不同过渡金属离子存在下零价铁还原亚硝基二甲胺(NDMA)的效能,考察了关键影响因素(p H、DO质量浓度、转速)对镍离子(Ni~(2+))和铜离子(Cu~(2+))存在下零价铁还原NDMA还原效能的影响。分析了Ni~(2+)和Cu~(2+)存在下零价铁还原水中NDMA反应过程中的降解产物。结果表明:Ni~(2+)和Cu~(2+)可以有效地促进零价铁还原NDMA,反应去除率可达99%以上。水溶液为酸性和中性时,Ni~(2+)和Cu~(2+)的存在下零价铁还原NDMA的效能较高。溶解氧为正常与低浓度时,溶解氧对NDMA还原的影响较小,溶解氧浓度较高时会抑制Cu~(2+)存在下零价铁还原NDMA的反应。高转速时NDMA的去除速率较低。随着NDMA的降解,偏二甲肼(UDMH)和二甲胺(DMA)随之生成。     

紫外耦合钴锰双金属催化过硫酸盐降解AO7动力学

利用溶胶-凝胶法制备钴锰双金属催化剂,对比了CoMnO_x/UV/过硫酸钠(PS)、CoMnO_x/PS、UV/PS和单独PS体系的降解效果,运用动力学分析了PS浓度、CoMnO_x投加量、初始p H以及阴离子对AO7降解的影响,结果显示,CoMnO_x/UV/PS体系可以明显提高AO7的去除效果。提升PS浓度和CoMnO_x投加量有利于AO7的降解;弱酸性条件下AO7去除速率达到最大值;溶液中的HCO3-和Cl-低浓度下可促进AO7降解,高浓度下则会抑制。     

零价铁处理不锈钢酸洗废水中的硝酸盐氮

采用零价铁去除不锈钢酸洗废水中的硝酸盐,探讨了初始pH、铁粉投加量、反应温度、共存离子等因素对处理效果的影响,并采用2种方法对实际酸洗废水进行处理.结果表明:较低的初始pH、较高的铁粉用量以及反应温度对零价铁脱氮反应均有促进作用,不同共存离子对硝酸盐氮的去除有不同的影响.反应产物以NH4+为主,达到64.4％,零价铁对...     

零价铁还原催化臭氧氧化靛蓝二磺酸钠的研究

建立了零价铁还原催化臭氧氧化靛蓝二磺酸钠的体系,通过一级动力学分析分别考察了零价铁粒径、底物初始浓度、零价铁的投加量、pH、温度以及废水中常见的阴离子(Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-))等条件对反应速率的影响。通过自由基抑制试验与电子自旋共振法(ESR)以及离子阱质谱等实验分析来进一步探讨零价铁还原催化臭氧氧化体系的反应机理。