本文選題：活性炭 + 吸附��； 參考：《江西理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：溴酸鹽和高氯酸鹽是水中常見(jiàn)的兩種含氧酸鹽,因其潛在致癌性和甲狀腺干擾效應(yīng)而被廣泛關(guān)注。加之其溶解度高和吸附性低,使得其主要通過(guò)水體系統(tǒng)或以水為介質(zhì)危害環(huán)境和人類。水與生命活動(dòng)息息相關(guān),研究水環(huán)境中高氯酸鹽和溴酸鹽具有重要意義。本文采用活性炭負(fù)載納米鐵(n ZVI-GAC)去除水中的溴酸鹽和高氯酸鹽,結(jié)合納米零價(jià)鐵比表面積大、反應(yīng)活性高、強(qiáng)還原性的特點(diǎn)以及活性炭的吸附性能,高效節(jié)能地降解水中的這兩種易流動(dòng)的含氧酸鹽。本文根據(jù)水處理理論,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段,采用浸潤(rùn)法制備出了Fe(II)-GAC材料,并利用Na NH4還原法制備得到負(fù)載型納米零價(jià)鐵n ZVI-GAC材料。利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和紅外光譜(FITR)等對(duì)其結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)進(jìn)行表征。在溴酸鹽與高氯酸鹽單組份情況下,考察分析了n ZVI-GAC去除溴酸鹽與高氯酸鹽的影響因素;在其雙組份實(shí)驗(yàn)的條件下,分析了p H值、溫度對(duì)含氧酸鹽降解的影響,并探討了溴酸鹽與高氯酸鹽之間的相互影響。在上述研究的基礎(chǔ)上,對(duì)n ZVI-GAC去除溴酸鹽和高氯酸鹽的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)產(chǎn)物以及去除機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)分析。研究結(jié)果表明:1.亞鐵離子及納米零價(jià)鐵離子分別以不同的形態(tài)分布在活性炭表面,n ZVI-GAC成功負(fù)載了α-Fe,活性炭的引入阻止了鐵納米顆粒間的接觸及氧化,而且增加了納米零價(jià)鐵顆粒的分散度,從而增大了n ZVI-GAC的比表面積以及活性位點(diǎn)。2.溴酸鹽與高氯酸鹽單組份實(shí)驗(yàn)時(shí),相比于Fe(Ⅱ)-GAC,n ZVI-GAC對(duì)溴酸鹽和高氯酸鹽的去除率顯著提高,且溴酸鹽被n ZVI-GAC完全降解;在活性炭負(fù)載的納米零價(jià)鐵含量為0.893%~3.633%時(shí),隨著含量的增加,溴酸鹽的降解效率加快,效果越好。但在納米零價(jià)鐵含量為0.893%~2.422%時(shí),高氯酸鹽的去除率隨鐵含量的增加而增加,當(dāng)負(fù)載鐵含量為2.422%時(shí),具有最高的去除率85%,當(dāng)負(fù)載納米零價(jià)鐵的含量大于1.969%時(shí),水中析出的鐵離子濃度顯著增加,造成對(duì)環(huán)境的二次污染。對(duì)于不同的溴酸鹽與高氯酸鹽初始濃度,溴酸鹽與高氯酸鹽達(dá)到吸附平衡時(shí),最大吸附容量分別為28mg/g和16mg/L。溶液的初始p H值越低,越有利于n ZVI-GAC對(duì)溴酸鹽的降解;而在p H=5時(shí),高氯酸鹽達(dá)到最高的去除率86%。水中共存離子的存在一定程度上都會(huì)抑制n ZVI-GAC去除溴酸鹽及高氯酸鹽,隨著共存離子濃度的增加,抑制作用增大,而且對(duì)溴酸鹽和高氯酸鹽的抑制作用大小排序?yàn)?PO43-CO32-NO3-Cl-。3.溴酸鹽和高氯酸鹽在水中共同存在時(shí),酸性條件有利于溴酸鹽的降解。在溫度為25℃時(shí),溴酸鹽的達(dá)到最高去除率94.8%。當(dāng)p H=7時(shí),高氯酸鹽的去除率最高且為80%,中性條件有助于對(duì)高氯酸鹽去除。在溫度為15℃時(shí),高氯酸鹽的去除率為60%,在溫度為55℃時(shí),高氯酸鹽具有最高去除率為85%,因此,溫度的提高有助高氯酸鹽的降解。4.n ZVI-GAC對(duì)溴酸鹽和高氯酸鹽的去除實(shí)驗(yàn)均符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué);n ZVI-GAC去除溴酸鹽及高氯酸鹽的機(jī)制包括吸附和還原兩種機(jī)制,n ZVI與GAC之間具有明顯的協(xié)同作用,該作用促進(jìn)了n ZVI-GAC對(duì)溴酸鹽和高氯酸鹽的降解,且n ZVI-GAC去除溴酸鹽和高氯酸鹽的產(chǎn)物為無(wú)毒的溴離子和氯離子。
[Abstract]:In this paper , the influence factors on the removal of bromate and perchlorate from water are studied by means of XRD , SEM and FITR . When p H = 7 , the removal rate of perchlorate is up to 86 % . When pH is 25 鈩，

本文編號(hào)：1744071