生物炭零价铁去除水中硝酸盐氮影响因素探究

本文以小麦秸秆制备的生物炭和零价铁为原材料,考察了生物炭投加量、硝酸盐氮初始浓度、溶液初始pH对硝酸盐氮去除效果和产物选择性的影响,结果如下:生物炭投加量为1g时,硝酸盐氮去除率最高为83.6%,加入生物炭后可以抑制氨氮的生成。硝酸盐氮去除率随着硝酸盐氮初始浓度的升高而降低;酸性条件下更有利于硝酸盐氮的去除。

零价铁PRB修复2,4-DNT污染地下水模拟研究

研究了零价铁(Fe0)作为PRB墙体介质材料去除地下水环境中2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)可行性.通过室内试验研究地下水环境中Fe0去除水相2,4-DNT效果以及降解动力学参数,并结合一假设地下水受2,4-DNT污染的场地,采用Visual Modflow模拟Fe0墙体材料PRB(Fe0-PRB)修复地下水中2,4-DNT降解效果并评价其可行性.结果表明:在模拟过程中,PRB能有效控制并减少污染羽面积,降低污染浓度;污染4a后,污染地下水的2,4-DNT总质量约1.46×104kg,可推知PRB修复达标耗用Fe0材料为8.76×104kg;渗透系数增大导致地下水速率增大,2,4-DNT与墙体Fe0材料接触时间不充分,污染物污染下游地下水,同时也加速PRB上游污染羽面积减少.因此,结合数值模拟是有效的评价PRB介质材料修复地下水污染效果及确定PRB参数的重要手段之一.

Fe^0-PRB修复地下水硝酸盐污染数值模拟

基于地下水对流-弥散作用,采用数值分析方法,构建了GMS地下水渗流和硝酸盐污染物迁移三维耦合模型.在污染物迁移过程中,不考虑吸附降解和考虑吸附降解两种工况下,分析了污染物在地下水中的迁移特征.结果表明:地下水和土壤存在天然净化污染物的能力,但不显著,必须采取有效措施控制污染.以零价铁作为PRB墙体介质,并用GMS软件模拟Fe0-PRB修复地下水中硝酸盐的效果.PRB存在时能显著控制污染物的污染范围并降低污染物浓度.PRB厚度为4m时,污染物经过550d开始透过PRB墙,PRB运行10a后,1、2、3号观测井的浓度分别1.712,0.011,0.018mg/L,PRB下游污染羽拖尾明显;PRB厚度为6m时,污染物经过850d开始透过PRB墙,PRB运行10a后,1、2、3号观测井的浓度分别0.52,0.004,0.005mg/L,与4m PRB相比浓度分别降低69.6%、63.6%和72.2%,PRB下游污染羽拖尾仍存在但不明显.污染物迁移数值模拟是评价PRB修复污染地下水效果及确定PRB参数的重要手段.

阳离子对零价铁修复铬污染水体的影响

为了研究阳离子存在对零价铁去除水体中铬污染的影响,在实验室条件下,通过批次实验考察了零价铁在Ca2+、Mg2+单独存在及共存时去除水体中铬污染的效果。结果表明:Ca2+,Mg2+单独存在及共存时,零价铁都可以有效去除水体中的铬污染。前者促进作用不明显,后者促进作用较大。二者共存也可以促进零价铁去除水体中铬污染,且促进作用高于二者单独存在体系。

模拟地下水中重碳酸盐浓度对零价铁还原硝基苯的影响

通过静态试验研究了重碳酸盐浓度在0,100,300,500,800mg/L时对零价铁还原硝基苯的影响,检测反应过程中硝基苯和苯胺的浓度变化,同时检测溶液中pH值、Eh、Fe2＋、CO32-的变化,结果表明,重碳酸盐浓度较低（100--500mg/L）时对零价铁还原硝基苯有促进作用,且促进作用随着重碳酸盐浓度的升高而增强.重碳酸盐浓度为500mg/L的反应体系中硝基苯去除率及苯胺生成率最高分别为88%,173mg/L,且在该体系中重碳酸盐对pH值的缓冲能力最强、Eh下降幅度最大,Fe2＋浓度最高.重碳酸盐浓度为800mg/L的体系不利于硝基苯的还原.

零价铁材料还原水中硝酸盐的研究进展

零价铁(ZVI)作为一种活性金属,因其高效、无毒、价廉和来源丰富而被广泛用于硝酸盐(NO_(3)^(–))的还原。尽管ZVI对硝酸盐有较高的去除效率,但传统ZVI法还原NO_(3)^(–)的主要产物是NH_(4)^(+),其会对水体造成二次污染。此外,反应过程中形成的铁氧化物会抑制电子传递,从而使ZVI难以长时间维持高反应活性,对pH有较高的依赖。目前乃至今后的重点研究方向是开发或改善现有ZVI复合材料、耦合微生物工艺等手段以降低pH对反应的限制及还原产物中NH_(4)^(+)的比例,同时将其脱氮性能进一步优化提升。该文介绍了ZVI对NO_(3)^(–)的作用效能和去除机制,阐述了理化特性、pH、温度、溶解氧等因素对ZVI化学反硝化效能的影响,涵盖了ZVI还原硝酸盐的各项性能强化措施。最后归纳了ZVI材料在实际脱氮中需要注意的问题,对其未来发展前景进行了展望。

零价铁与腐殖质复合调理剂对稻田镉砷污染钝化的效果研究

稻田土壤环境中,重金属镉和类金属砷的行为受pH和Eh的影响强烈,这导致了稻田镉砷复合污染治理难度大。该研究研制了零价铁与腐殖质(质量比为12.5?87.5)的复合土壤调理剂(简称复合调理剂),在水稻早稻和晚稻种植前,分别向试验小区施加零价铁、腐殖质、复合调理剂,研究稻田镉砷的同步钝化效果。结果表明,与对照(不施加零价铁与腐殖质中的任何一种)相比,施加2 250kg·hm-2复合调理剂,水稻各部位砷和镉的质量分数显著降低,早稻稻米中镉质量分数从(0.35±0.04)mg·kg^(-1)下降至(0.19±0.04)mg·kg^(-1),总砷从(0.99±0.11)mg·kg^(-1)下降至(0.38±0.04)mg·kg^(-1);晚稻稻米镉从(0.50±0.05)mg·kg^(-1)下降至(0.25±0.02) mg·kg^(-1),总砷从(1.14±0.15) mg·kg^(-1)下降至(0.48±0.07) mg·kg^(-1);单独施加腐殖质,早稻和晚稻稻米总镉质量分数下降至(0.30±0.11)mg·kg^(-1)和(0.34±0.02)mg·kg^(-1),总砷下降至(0.68±0.05)mg·kg^(-1)和(0.83±0.01)mg·kg^(-1);单独施加零价铁,早稻和晚稻稻米总镉质量分数分别下降至(0.32±0.01) mg·kg^(-1)和(0.49±0.02) mg·kg^(-1),总砷下降至(0.48±0.03)mg·kg^(-1)和(0.64±0.13) mg·kg^(-1)。施加复合调理剂可改善土壤理化性质,水稻产量、土壤pH值、水稻根表铁膜中铁、镉和砷的含量显著升高;而土壤孔隙水中亚铁离子、镉离子和三价砷离子的浓度,土壤中磷酸盐提取态砷和二乙基三胺五乙酸(DTPA)提取态镉的含量则显著下降。其中,施加复合调理剂对土壤磷酸盐提取态镉的降低率(早稻和晚稻分别为37.8%和34.1%)远高于单独施加零价铁和腐殖质的降低率的总和(早稻和晚稻分别为15.1%和12.3%),表明零价铁和腐殖质之间的交互作用对抑制镉进入水稻具有协同作用。零价铁与腐殖质复合调理剂具有同步钝化稻米镉砷的功能,可改良土壤,对环境友好。

盐酸林可霉素废水预处理试验研究

采用水解酸化工艺对某药业公司高浓度盐酸林可霉素废水进行预处理,首先对活性污泥进行培养驯化,并考察了p H值对废水水解酸化效果的影响.结果表明：p H值=7.5时,水解酸化效果最好.此时,COD去除率为11.5%-11.65%,出水挥发酸稳定在148.3-152.8 mmol/L,酸化率稳定在10.74%-12.6%之间,ORP稳定在-200 m V,B/C值从0.34升到0.60,可生化性得以改善,利于后续生化处理的进行.

硅酸钙负载零价纳米铁吸附去除水中六价铬

利用液相还原法制备硅酸钙负载零价纳米铁(CS-n ZVI)进行去除水中Cr(Ⅵ)的实验研究。结果表明,CSn ZVI对Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于还原铁粉和硅酸钙,略差于零价纳米铁;低p H值、越低初始Cr(Ⅵ)浓度及较大投加量均有利于Cr(Ⅵ)去除,最大去除率可达98.9%;反应后CS-n ZVI颗粒扫描电镜及X射线能谱分析结果表明Cr占3.06wt%;等温吸附实验结果表明较好拟合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,CS-n ZVI对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量达253.8 mg/g。

铁刨花对餐厨垃圾厌氧发酵产酸的影响研究

研究了零价铁的存在对餐厨发酵产酸的影响。结果表明:当反应器中铁刨花添加量为30 g时,第11天时发酵液的VFA产量达到峰值45.8 g/L,较未添加铁刨花反应器的3.0 g/L提升了15.2倍,实现餐厨垃圾发酵体系在未进行人工调节大规模产酸。在资源化利用餐厨垃圾的同时,起到了巨大的环境保护作用。

纳米铁炭复合材料的制备及对水中镉(Cd)污染的修复

为提高纳米零价铁对水体中镉污染的修复效果,通过液相化学还原法制备纳米零价铁颗粒,并用活性炭包覆,制备纳米铁炭复合材料。设计单因素和正交实验,探讨材料制备中的3个主要因素对材料降解水体中镉(Cd(II))的影响。结果表明:在炭铁比为0.2,硼氢化钠加料速率为32 m L/min,搅拌强度为1 000 r/min的条件下,材料对水体中Cd(II)的降解效果最好;实验表明纳米铁炭复合材料对Cd(II)的去除以纳米零价铁的化学还原过程为主,活性炭的物理吸附为辅。