Fe/Cu催化还原法处理氯代有机物的机理分析

研究了多种氯代有机物在铁、铜二金属体系中的还原脱氯处理效果,着重分析了氯代有机物还原脱氯处理中的机理问题,探讨了还原脱氯反应的基本原理、还原脱氯反应中pH值的变化、出水中Fe2+浓度的变化以及有机物结构性质对还原脱氯反应的影响。

零价铁、镍-铁和铜-铁双金属对四氯乙烯的脱氯性能研究

研究了零价铁、镍-铁和铜-铁双金属对四氯乙烯(PCE)的还原性脱氯性能。实验结果表明,零价铁、镍-铁和铜-铁双金属对PCE的脱氯反应符合准一级反应动力学方程;双金属对PCE的脱氯反应速率高于零价铁,镍-铁双金属对PCE的脱氯反应速率常数是零价铁的2.486倍;镍-铁和铜-铁双金属可使PCE完全脱氯,零价铁在对PCE脱氯的过程中产生一定量的三氯乙烯;增加金属质量,可提高PCE的脱氯反应速率;金属颗粒越小,越有利于PCE脱氯反应。

零价铁在废水处理中应用的研究进展

简述了零价铁(ZVI)处理废水的机理。综述了ZVI、纳米零价铁(n ZVI)对焦化废水、军火厂废水、制药废水、橄榄油厂废水、染料废水、含盐类废水及含重金属废水处理的研究进展以及ZVI复合材料处理废水的研究进展。指出将ZVI与超声波、微波及Fenton法等技术联合,形成具有各自优点的新处理技术,将是今后的研究重点。

零价铁在水处理技术中的研究现状及发展趋势

介绍了零价铁在水处理中的应用现状。零价铁可被用于处理水中的各种污染物质,其中包括重金属、有机化合物、病毒、营养元素、天然有机物以及消毒副产物等。简要叙述了纳米级零价铁的制备方法,并提出了把纳米级零价铁做为改性剂改性滤料的设想。

活性炭负载纳米零价铁去除矿山废水中的Cu^(2+)

将纳米零价铁颗粒负载到颗粒活性炭上,能有效地解决纳米零价铁易氧化易团聚的问题,而且还能增大其比表面积和稳定性.采用SEM、比表面积与孔径分析和XPS对材料进行表征.纳米零价铁填充于活性炭的孔隙中,其粒径在50~100 nm之间.使用该材料对50 mg/L的Cu^(2+)溶液进行去除试验研究,在铁含量为10.99%,投加量为15 mg/L,反应p H=5,反应时间为24 h时,对Cu^(2+)的去除率达到85.06%.实验室的初步试验结果表明该材料对水相中的Cu^(2+)具有较好的去除效果.

零价铁/TiO_2去除水中三氯甲烷的实验研究

通过实验研究了零价铁(高碳铁屑)与TiO2对水中三氯甲烷去除率的共同作用规律。实验采用氯离子选择电极、气相色谱和扫描电镜分析方法,研究了相关材料及零价铁与TiO2比例,pH等条件对水中三氯甲烷去除率的影响规律:当铁屑与TiO2质量比为97:3、pH值为6.0时,水中三氯甲烷去除率最高;并采用相应的动力学模型进行了拟合分析以及对实验结果进行了分析和讨论。

铁屑处理废水工艺COD测定研究

目前,关于零价铁-内电解处理废水技术的研究相当广泛,因此系统地研究在这一工艺过程中如何避免和减小测定COD时由亚铁离子带来的测定偏差就显得至关重要。作者根据内电解处理染料废水实验条件的变化,探讨了内电解过程中的pH、水样放置时间对COD等指标测定的影响及机理,并且提出了采用内电解处理空白样的方法来避免或减小COD测定偏差。

零价铁法处理露天垃圾倾倒场渗滤液的研究

实验表明,采用零价铁法工艺,利用金工下脚铁屑处理露天垃圾倾倒场垃圾渗滤液,可在有效消除渗滤液中难降解有机污染物和毒害重金属的同时,提高其可生化性,减少CODcr、色度、氨氮、总磷等污染物的含量,降低其进一步净化处理的负荷。经正交试验优化得实验条件下适宜的处理条件是pH值4.0,反应时间10h,铁屑投加量120g。处理效果为总磷去除率98.0%、色度降低率96.0%、COD去除率71.3%、氨氮去除率为14.4%。

超声波辅助球磨法降解偶氮染料废水

采用超声波辅助球磨工艺降解刚果红.在超声波的空化作用以及零价铁的化学作用和机械力化学的作用下,溶液中的羟基自由基浓度明显提高;在羟基自由基的强氧化作用以及反应过程中剥落的纳米级的零价铁的还原作用下,反应速度明显加快,并应对反映起促进作用.在2 min时刚果红去除率达99%,10 min时大部分有机物被矿化,总碳含量(TOC)的去除率达到80%.在高浓度的条件下,降解效率明显并且降解的效果更加彻底,而且成本较低,操作简便环保.结果表明超声波辅助球磨工艺在降解偶氮染料废水中有巨大的应用价值.

过硫酸盐深度催化氧化垃圾渗滤液膜浓缩液

反渗透膜浓缩液的产生成为渗滤液处理的二次污染问题。本试验采用过硫酸根深度氧化处理膜浓缩液,筛选最佳催化剂,并探讨催化剂投加量、pH和温度等因素对膜浓缩液有机物去除效果的影响。结果表明:相比Fe2+、Ag+和Mn2+,Fe0作为过硫酸钾氧化过程的催化剂在降解有机物和处理经济成本方面具有显著优势;反应条件最佳范围为pH<3,温度>45℃,K2S2O8:Fe0>10,可稳定保持COD去除率在80%以上。

纳米零价铁系材料在环境修复领域的研究进展

纳米零价铁比表面积大、还原性强,对环境污染有良好的去除效果,是国内外的研究热点。本文详细介绍了通过不同表面改性方法来抑制团聚、提高反应活性,并总结了在环境领域的最新研究进展。

水资源中氯代烃污染物的去除方法

随着工业化的发展 ,氯代有机溶剂使用越来越广泛 ,并且难于去除。在 2 0世纪 90年代初期 ,人们就已认识到用Fe0 恢复污染的地下水的潜力。国外正在研究和使用的几种还原挥发性氯代烃的还原反应介质 ,尤其要提到的是双金属反应系统 ,反应速度快 ,而且脱Cl中间难降解产物少 ,目前国外也只停留在实验室研究阶段 ,个别做了地上反应器的验证实验 ,它的脱Cl机理。

零价铁法处理废水中有机毒害污染物

综述了零价铁对污染水中难生物降解有机毒害污染物的降解作用及其机理,与超声波、活性污泥法和混凝技术的协同作用,并提出进一步工作的方向。

零价铁/硫酸盐还原菌还原U(Ⅵ)的试验研究

分别进行零价铁、零价铁和SRB还原U(Ⅵ)试验,以了解其特性。结果表明,零价铁浓度小于10 g/L时,U(Ⅵ)的去除率小于或等于0.72%。6 g/L零价铁+SRB还原U(Ⅵ)去除率比SRB单独还原U(Ⅵ)提高0.38%,达到92.1%。试验结果还表明,零价铁对SRB还原U(Ⅵ)具有协同作用,温度和协同作用成负相关性,当温度大于35℃时,没有协同作用。

钙基膨润土负载零价铁去除水中U(Ⅵ)的机理研究

制备了零价纳米铁(NZVI)、钙基膨润土和Al Cl3柱撑改性钙基膨润土负载的零价纳米铁(NZVI/Ca-bent,NZVI/Al/Ca-bent),研究了其对水溶液中U(Ⅵ)的去除效果。结果表明,在2 h的反应时间内,NZVI/Ca-bent和NZVI/Al/Ca-bent对U(Ⅵ)的去除量高于400 mg/g,NZVI可达900 mg/g,去除量达到最大值后U(Ⅵ)均出现解吸现象。去除机理分析表明,将NZVI负载在Ca-bent和Al/Ca-bent上可以有效消除NZVI的团聚;增大其对U(Ⅵ)的去除量。NZVI还原去除U(Ⅵ)过程会造成反应体系pH值快速升高,但还原产生的U(Ⅳ)不稳定,会被再次氧化成U(Ⅵ)。因反应时长加长后会出现解吸现象,NZVI及其复合物不适合用于对处理稳定期要求较长的含铀废水。

Fe@γ-Al_2O_3一维杂化纳米结构还原水中Cr(VI)研究

针对纳米零价铁(Fe0)易团聚和易被氧化等问题,采用均相共沉淀及后续热还原退火方法制备了20 nm左右的Fe0均匀分散于一维纳米结构的γ-Al_2O_3中,形成Fe@γ-Al_2O_3纳米杂化结构,研究了其对Cr(VI)金属离子的还原能力。结果表明,该杂化结构不仅能够明显提高纳米Fe0的稳定性,而且能大大改进对Cr(VI)的吸附还原降解能力,降解反应符合1级动力学过程。Fe与Al_2O_3摩尔比为2:5的样品去除效果最好,而且去除率随Fe@γ-Al_2O_3加投量的增加而增加,但是加投量达到2.5 g/L时去除速率达到饱和,反应1 h后可以去除95%以上的Cr(VI)。另外,p H为3时最有利于降解反应,去除速率最快。

响应面法优化空气氛围下制备S-nZVI对水中Cr(Ⅵ)的去除

在空气氛围下制备硫化纳米零价铁(S-nZVI),通过SEM、XRD等进行表征,并对其去除水中Cr(VI)进行研究。以Cr(VI)去除率为响应值建立了4因素5水平的响应面模型。SEM和XRD结果显示S-nZVI具有片状结构,主要成分为Fe0并含有少量的FeS和铁氧化物。响应面法分析结果表明模型可信度高,适用于模拟4种因素对S-nZVI去除Cr(VI)的影响。以伪一级、伪二级动力学模型拟合S-nZVI去除Cr(VI),结果显示伪二级动力学模型R2为0.999,拟合度更好,说明S-nZVI对Cr(VI)的去除主要以化学吸附为主,平衡吸附量达到156.3 mg/g。

零价铁法处理活性艳橙X-GN染料废水

为解决零价铁法处理效率偏低的问题,采用间歇试验的方法,以难絮凝脱色的水溶性活性艳橙X-GN为目标染料,分别考察了pH值、固液比、铁炭比、铁屑粒径、振摇速度等对含染料废水的色度和CODCr影响。研究结果表明:在pH值为6.0、固液比为100g/L、铁炭比(质量比)为50、铁屑粒径为5～10目、振摇速度为150r.min-1的最优条件下,当处理时间控制在90min时,活性艳橙X-GN染料废水的脱色率可达到98%,CODCr去除率可达到83%。从以上结果可见,零价铁法处理活性艳橙X-GN染料废水成本低廉,处理效果好,具有很好的应用前景。

零价铁法处理垃圾填埋场渗滤液

为解决垃圾渗滤液尤其是回灌后渗滤液存在可生化性差的问题,研究了一种可行的渗滤液物化处理工艺。采用零价铁法工艺,利用废旧铁屑处理渗滤液。实验考察找到了处理效果随铁屑投加量,焦炭投加量、反应时间及pH值变化的规律,并通过正交实验找到了最佳的反应条件组合。实验结果表明:当pH控制在7.4左右,反应时间3 h,铁屑和焦炭投加量分别在175 g.L-1和0.3 g.L-1的时候,能达到60%的化学需氧量去除率。结果表明,零价铁法处理渗滤液效果明显,价格适中,操作简单,应用前景广阔。

Fe^(0)-活性炭强化短程反硝化脱氮及影响因素

为减少生物短程反硝化对外碳源的依赖,研究了无机环境下Fe(0)-活性炭强化短程反硝化的脱氮效果,并探究了不同铁碳比及初始pH值对系统脱氮效果及N+2O释放的影响.结果表明Fe(0)-活性炭可强化生物短程反硝化,将亚硝氮去除率由7.4%提高到31.1%.当m(铁)∶m(碳)由2∶1降至1∶1和1∶2时,反硝化速率与亚硝氮去除率均呈现先升后降的趋势,m(铁)∶m(碳)为1∶1时达到最大,分别为5.58 mg·(g·h)^(-1)与41.1%,且此时N+2O的释放量较小,为0.10 mg.当pH值由6.0升至9.0的过程中,反硝化速率由7.39 mg·(g·h)^(-1)下降至5.96 mg·(g·h)^(-1),N+2O的释放量由0.19 mg下降至0.12 mg.以上结果表明,在m(铁)∶m(碳)为1∶1和pH为弱酸性的条件下,Fe(0)-活性炭能强化短程反硝化获得较好的脱氮效果,但低pH值会增加N+2O的释放量.