隨著核能的迅速發(fā)展和鈾資源需求的增加,鈾礦開采、加工量不斷增加,由此會產(chǎn)生大量的尾礦和尾渣。在外界環(huán)境的影響下,尾礦庫中的鈾會再次釋放到環(huán)境中,嚴(yán)重威脅周邊的生態(tài)安全和人體健康。本文選用零價鐵（Zero valent iron,ZVI）和賴氏菌（Leifsonia sp.）2種材料對水溶液中的鈾進(jìn)行固定化處理,采用批量試驗(yàn)分別探究了ZVI投加量、接觸時間、pH及鈾初始濃度等因素對ZVI、ZVI+Leifsonia sp.去除鈾的影響;利用解吸試驗(yàn)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析;利用響應(yīng)曲面法對Leifsonia sp.去除鈾的條件進(jìn)行了優(yōu)化;并通過SEM-EDS、FTIR、XPS和XRD等表征手段,探討了ZVI、ZVI+Leifsonia sp.對鈾的作用機(jī)理。ZVI去除鈾的試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)ZVI投加量為1 g/L、pH值為5、接觸時間為2 h、初始鈾濃度為10 mg/L時,鈾的去除效率達(dá)到97.12%。表征分析表明,ZVI與鈾反應(yīng)后表面及周圍出現(xiàn)大量的球狀和片狀沉淀,與鈾相互作用的官能團(tuán)主要有羥基、羧基等。ZVI+Leifsonia sp.去除鈾的試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)ZVI投加量為1 g/L、pH值為... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

膜分離原理圖

第1章緒論9來促進(jìn)水相U(VI)酶還原為不溶性U(IV)。鈾的微生物還原亦主要為厭氧菌。生物礦化（Biomineralisation）是指金屬與微生物產(chǎn)生的配體（如硫化物、磷酸鹽、碳酸鹽或氫氧化物等）在細(xì)胞表面局部堿性條件下沉淀的過程。如美國能源部橡樹嶺有研究表明，細(xì)胞磷酸酶活性與磷酸甘油一起作用時，將有機(jī)磷酸鹽裂解釋放出無機(jī)磷酸鹽，與U(VI)共沉淀為胞外磷酸氫鈾酰礦物[HUO2PO4][40]。微生物細(xì)胞也能夠通過“生物積累（Bioaccumulation）”機(jī)制積累大量的金屬離子。生物積累分為兩個階段，在這兩個階段中，最初的快速金屬結(jié)合，隨后是通過主動運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的相對緩慢的細(xì)胞內(nèi)積累[41]。對于某些金屬，由于轉(zhuǎn)運(yùn)的金屬與細(xì)胞功能所需的基本元素相似，會主動被吸收到細(xì)胞中，因此可能會發(fā)生偶發(fā)性攝齲圖1.2微生物與鈾的相互作用[42]1949年Ruchhoft首先研究發(fā)現(xiàn)，采用活性污泥去除廢水中Pu時，生長的微生物會產(chǎn)生膠狀基質(zhì)吸附放射性核素。1991年Lovely等[43]在Nature雜志上首次揭示了細(xì)菌能將U(VI)還原為U(IV)，開啟了鈾-微生物沉積作用的研究。在自然界中廣泛存在著微生物，其可以通過同化、異化作用和改變環(huán)境條件來影響U、Fe等元素的分布、轉(zhuǎn)化，因此在含鈾廢水的處理上有著很大的潛力。近幾十年研究發(fā)現(xiàn)，腐敗希瓦氏菌Shewanellaputrefaciens[44]、硫弧菌Desulfovibriodesulfuricans[45]、硫還原地桿菌Geobactersulfurreducens[46]及脫硫桿菌Desulfitobacterium[47]等金屬還原菌可通過代謝或?qū)e(III)還原為Fe(II)，進(jìn)而將U(VI)還原為U(IV)。而由于細(xì)菌表面存在多種含氧官能團(tuán)，一些非金屬還原菌[48]

第1章緒論13（4）固定態(tài)U-Fe、U-Fe-Leifsoniasp.的穩(wěn)定性研究采用HNO3、Na2CO3解吸溶液對反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行解吸實(shí)驗(yàn)，揭示零ZVI、ZVI+Leifsoniasp.作用下固態(tài)鈾的穩(wěn)定性。1.4.3本研究的技術(shù)路線本研究所采用的技術(shù)路線如圖1.3所示：圖1.3技術(shù)路線圖


本文編號：2990687