硫化零價(jià)鐵去除水體中Cr(Ⅵ)的性能及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 16:12
水體中重金屬的污染給自然環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,已經(jīng)成為環(huán)境領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。由于重金屬鉻(Cr)廣泛應(yīng)用于制革、電鍍以及采礦行業(yè),導(dǎo)致大量含Cr廢水產(chǎn)生。零價(jià)鐵(ZVI)技術(shù)因其原料來(lái)源廣泛、成本低廉、無(wú)毒以及具有較高的還原性而具有廣闊的應(yīng)用前景,但是由于ZVI表面鈍化膜的生成極大限制了污染物與內(nèi)部零價(jià)鐵的進(jìn)一步接觸反應(yīng),導(dǎo)致ZVI反應(yīng)活性的下降。本研究基于硫(S)的腐蝕特性,利用含硫化合物對(duì)ZVI進(jìn)行硫化改性,有效提高了 ZVI對(duì)于水體中Cr(VI)的去除效率。研究利用硫化鈉對(duì)普通微米零價(jià)鐵進(jìn)行硫化改性合成粒徑大約為30μm的硫化零價(jià)鐵(S-ZVI)顆粒,并通過(guò)控制硫化鈉含量制備出不同S/Fe的S-ZVI材料。合成后的S-ZVI通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、能量色散X射線能譜(EDS)、X射線光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)等固相表征探究S-ZVI的物理化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明,與ZVI相比,S-ZVI表面更為粗糙并呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),負(fù)載在ZVI表面的S多以FeS形式存在。同時(shí)由于S/Fe的不同,S-ZVI呈現(xiàn)出不同物理性質(zhì),當(dāng)S/Fe為0.056時(shí),S-ZVI達(dá)到最大比...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1不同pH和Cr(VI)濃度時(shí)水體中Cr(VI)的存在形態(tài)??含鉻廢水的來(lái)源主要是工業(yè)和農(nóng)業(yè)[13,?14]
?常州金壇市博科試驗(yàn)設(shè)備研究所??2.2硫化零價(jià)鐵去除水體中Cr(VI)的研究方法??圖2-1是本研究中所使用的實(shí)驗(yàn)裝置圖。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用恒溫水浴鍋控溫,??溫度保持在25°C左右。??HU?M?rC^-l??沖時(shí)?f?.V???:二?|!??LJHI?M??隱.s幽???[I?IWaicrbalhlantl-^?J?麵麵??圖2-1實(shí)驗(yàn)裝置示意圖??16??
圖3-2零價(jià)鐵和硫化零價(jià)鐵的掃描電鏡(SEM)圖。??(A)?ZVI;?(B)?S-ZV1?(S/Fe=0.028)?;?(C)?S-ZVI?(S/Fe=0.056)?;?(D)?S-ZVI?(S/Fe=0.084)??圖3-3A-C是在S/Fe分別為0.028、0.056、0.084時(shí)S-ZVI材料的能量色散X??射線能譜(EDS)圖,從圖中可以看出S-ZVI表面主要有Fe、0、S三種元素,??證實(shí)材料表面S確實(shí)負(fù)載到ZVI表面,而且隨著S/Fe的增加材料表面的S含量??越高。但是負(fù)載在ZVI表面的S具體以什么形態(tài)存在,需要通過(guò)下面的XPS表??征驗(yàn)證。圖3-3D是當(dāng)S/Fe?=?0.056時(shí)的S-ZV1與水體中Cr(V丨)接觸反應(yīng)丨20?min??后通過(guò)過(guò)濾、冷凍干燥等一系列方式得到固體材料后對(duì)材料進(jìn)行EDS表征分析,??從圖中可以看出除了原材料中存在的Fe、0、S三種元素外,反應(yīng)后的材料表面??存在一部分的Cr元素,同時(shí)研宄發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后材料表面的S元素含量明顯降低,??這可能是材料與水體中Cr(VI)反應(yīng)時(shí)材料表面的S參與反應(yīng)并使含量減少,但是??S如何參與反應(yīng)過(guò)程仍無(wú)法驗(yàn)證。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Weak magnetic field accelerates chromate removal by zero-valent iron[J]. Pian Feng,Xiaohong Guan,Yuankui Sun,Wonyong Choi,Hejie Qin,Jianmin Wang,Junlian Qiao,Lina Li. Journal of Environmental Sciences. 2015(05)
[2]離子交換樹(shù)脂處理含鉻廢水的研究[J]. 徐靈,王成端,姚嵐. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2007(11)
[3]含Cr(Ⅵ)電鍍廢水處理研究進(jìn)展[J]. 謝瑞文. 生態(tài)科學(xué). 2006(03)
[4]離子交換樹(shù)脂處理鋼鐵鈍化含鉻廢水的研究[J]. 吳克明,石瑛,王俊,黃羽. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2005(04)
[5]含鉻廢水治理技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 胡凱,季永盛. 中國(guó)資源綜合利用. 2005(03)
[6]微生物法處理含鉻(Ⅵ)廢水的研究[J]. 瞿建國(guó),申如香,徐伯興,李福德. 化工環(huán)保. 2005(01)
[7]鐵屑腐蝕電池在工業(yè)廢水治理中的應(yīng)用[J]. 湯心虎,甘復(fù)興,喬淑玉. 工業(yè)水處理. 1998(06)
碩士論文
[1]電鍍行業(yè)六價(jià)鉻污染防治最佳可行技術(shù)評(píng)估的研究[D]. 王謙.南京大學(xué) 2013
本文編號(hào):3440113
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1不同pH和Cr(VI)濃度時(shí)水體中Cr(VI)的存在形態(tài)??含鉻廢水的來(lái)源主要是工業(yè)和農(nóng)業(yè)[13,?14]
?常州金壇市博科試驗(yàn)設(shè)備研究所??2.2硫化零價(jià)鐵去除水體中Cr(VI)的研究方法??圖2-1是本研究中所使用的實(shí)驗(yàn)裝置圖。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用恒溫水浴鍋控溫,??溫度保持在25°C左右。??HU?M?rC^-l??沖時(shí)?f?.V???:二?|!??LJHI?M??隱.s幽???[I?IWaicrbalhlantl-^?J?麵麵??圖2-1實(shí)驗(yàn)裝置示意圖??16??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Weak magnetic field accelerates chromate removal by zero-valent iron[J]. Pian Feng,Xiaohong Guan,Yuankui Sun,Wonyong Choi,Hejie Qin,Jianmin Wang,Junlian Qiao,Lina Li. Journal of Environmental Sciences. 2015(05)
[2]離子交換樹(shù)脂處理含鉻廢水的研究[J]. 徐靈,王成端,姚嵐. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2007(11)
[3]含Cr(Ⅵ)電鍍廢水處理研究進(jìn)展[J]. 謝瑞文. 生態(tài)科學(xué). 2006(03)
[4]離子交換樹(shù)脂處理鋼鐵鈍化含鉻廢水的研究[J]. 吳克明,石瑛,王俊,黃羽. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2005(04)
[5]含鉻廢水治理技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 胡凱,季永盛. 中國(guó)資源綜合利用. 2005(03)
[6]微生物法處理含鉻(Ⅵ)廢水的研究[J]. 瞿建國(guó),申如香,徐伯興,李福德. 化工環(huán)保. 2005(01)
[7]鐵屑腐蝕電池在工業(yè)廢水治理中的應(yīng)用[J]. 湯心虎,甘復(fù)興,喬淑玉. 工業(yè)水處理. 1998(06)
碩士論文
[1]電鍍行業(yè)六價(jià)鉻污染防治最佳可行技術(shù)評(píng)估的研究[D]. 王謙.南京大學(xué) 2013
本文編號(hào):3440113
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