本文選題：活性炭 + 吸附��； 參考：《江西理工大學》2015年碩士論文

【摘要】：溴酸鹽和高氯酸鹽是水中常見的兩種含氧酸鹽,因其潛在致癌性和甲狀腺干擾效應而被廣泛關(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)合納米零價鐵比表面積大、反應活性高、強還原性的特點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的含氧酸鹽。本文根據(jù)水處理理論,運用實驗手段,采用浸潤法制備出了Fe(II)-GAC材料,并利用Na NH4還原法制備得到負載型納米零價鐵n ZVI-GAC材料。利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和紅外光譜(FITR)等對其結(jié)構(gòu)和官能團進行表征。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;在其雙組份實驗的條件下,分析了p H值、溫度對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。在上述研究的基礎上,對n ZVI-GAC去除溴酸鹽和高氯酸鹽的反應動力學和反應產(chǎn)物以及去除機理進行了詳細分析。研究結(jié)果表明:1.亞鐵離子及納米零價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。2.溴酸鹽與高氯酸鹽單組份實驗時,相比于Fe(Ⅱ)-GAC,n ZVI-GAC對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;在活性炭負載的納米零價鐵含量為0.893%~3.633%時,隨著含量的增加,溴酸鹽的降解效率加快,效果越好。但在納米零價鐵含量為0.893%~2.422%時,高氯酸鹽的去除率隨鐵含量的增加而增加,當負載鐵含量為2.422%時,具有最高的去除率85%,當負載納米零價鐵的含量大于1.969%時,水中析出的鐵離子濃度顯著增加,造成對環(huán)境的二次污染。對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到吸附平衡時,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對溴酸鹽的降解;而在p H=5時,高氯酸鹽達到最高的去除率86%。水中共存離子的存在一定程度上都會抑制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,而且對溴酸鹽和高氯酸鹽的抑制作用大小排序為:PO43-CO32-NO3-Cl-。3.溴酸鹽和高氯酸鹽在水中共同存在時,酸性條件有利于溴酸鹽的降解。在溫度為25℃時,溴酸鹽的達到最高去除率94.8%。當p H=7時,高氯酸鹽的去除率最高且為80%,中性條件有助于對高氯酸鹽去除。在溫度為15℃時,高氯酸鹽的去除率為60%,在溫度為55℃時,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對溴酸鹽和高氯酸鹽的去除實驗均符合準一級動力學;n ZVI-GAC去除溴酸鹽及高氯酸鹽的機制包括吸附和還原兩種機制,n ZVI與GAC之間具有明顯的協(xié)同作用,該作用促進了n ZVI-GAC對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：1744071