纳米铁去除水中硝酸盐的动力学研究

实验中采用了液相还原法制备新型吸附剂纳米铁。在纳米铁低投放量的条件下,采用间歇实验,分别从初始硝酸盐浓度、溶液pH值和温度的不同外界条件下研究了纳米铁对硝酸盐的去除情况。实验结果表明,硝酸盐初始浓度对反应速率有影响,但对去除率影响不大;溶液pH值为2.0时纳米铁对硝酸盐的去除效果最好;随着温度的升高,纳米铁对硝酸盐的去除率有所增加。以t时刻已反应掉的硝酸盐浓度为切入点,提出拟二级动力学方程。进而确定不同温度下的反应速率常数k。实验中k在50℃时最大,为0.014 mg/(L.min)。反应活化能Ea为17.18 kJ/mol,该反应以质量传递为控制因素。溶液中性条件下硝酸盐氮的还原产物为氨氮。

纳米铁除磷的影响因素及吸附模式研究

研究了纳米铁投加量、PO34-浓度、温度、pH对纳米铁去除人工配制磷酸盐废水中PO43-的影响,并验证了纳米铁对PO34-的吸附模式。试验表明:磷酸盐初始浓度一定时,增加纳米铁的投加量能增大对PO43-的吸附;纳米铁投加量一定时,纳米铁的平衡吸附量则随PO43-初始浓度的增加而增大;25℃时纳米铁对PO43-的吸附能力最强,升高或降低温度,吸附能力均下降;pH对纳米铁去除PO34-的影响较大,pH=4时的吸附能力最强,增大或降低pH,吸附能力均下降;纳米铁对PO43-的吸附符合Freundlich方程而不符合Langmuir方程。

零价铁降解4-氯硝基苯动力学研究

实验采用无氧条件下不同浓度零价铁降解硝基芳香烃代表物4-氯硝基苯,研究4-氯硝基苯的降解速率及各产物的反应速率.根据化学反应计量学,通过准一级动力学方程对实验结果进行拟合,得到生成各产物反应速率,并利用穆斯堡尔技术检测零价铁的产物.结果表明,4-氯硝基苯的还原转化速率与零价铁浓度有关,中间产物4-氯亚硝基苯和4-氯苯基羟胺的生成和转化速率可通过拟合各反应速率得到.当零价铁浓度为1.04 g.L-1时4-氯硝基苯反应速率最快,反应速率常数为0.189min-1.反应过程中生成的亚铁离子在反应初期吸附在零价铁表面,各物质的生成和还原速率取决于零价铁表面的活性位点和各物质与零价铁之间的质量传递.