膨润土负载纳米铁去除地下水中六价铬研究

随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快,有机污染物及重金属高强度场地污染对人类健康、生态环境及社会安全构成了严重威胁。地下水中的重金属Cr(Ⅵ)污染逐渐受到重视,纳米零价铁可以有效地将六价铬还原成三价铬,使其沉淀固定下来,从而将污染源区的污染物消减固定,防止其向周围扩散。然而由于纳米铁颗粒微小,易被氧化,极易团聚,自身活性受到限制,因此,纳米铁的分散性、稳定性、良好活性研究至关重要。采用低成本环境友好型粘土矿膨润土作为负载材料制备膨润土负载纳米铁（B-NZVI）,批实验和柱实验研究B NZVI去除模拟地下水中Cr(Ⅵ)。结果表明：(1)自制的膨润土负载纳米铁个体呈球形,呈分散状负载于膨润土;(2)相同铁含量的B-NZVI处理Cr(Ⅵ)的效率远大于纳米铁,还原反应符合伪一级反应动力学模型,表观速率常数K随着B NZVI初始浓度的减小而减小;(3)B NZVI在石英砂柱中基本无迁移,适用于点源污染,Cr(Ⅵ)穿透曲线为B-NZVI的实际应用提供了理论和实验基础。     

硫化纳米铁对模拟地下水中Cr(Ⅵ)的去除效果及影响因素

硫化纳米铁（S-nZVI）是一种具有壳核结构的新型纳米铁（nZVI）改性材料,在多种污染物的去除上表现出超越nZVI的反应活性。本文采用两步合成法制备了S-nZVI,并采用透射电镜-能量色散X射线（TEM-EDX）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱分析（XPS）方法对S-nZVI和nZVI进行表征,探讨了不同硫铁摩尔比（n（S）/n（Fe））、初始pH值、试剂投加量和地下水化学成分对nZVI及S-nZVI去除Cr（Ⅵ）的影响。结果表明：S-nZVI具有明显的壳核结构,其Fe⁰核外层包覆着非晶的硫化亚铁和多硫化物;S-nZVI去除Cr（Ⅵ）的最佳n（S）/n（Fe）为0.14;增加S-nZVI投加量会提高其对Cr（Ⅵ）的去除率,投加量相同时,S-nZVI对Cr（Ⅵ）的去除率显著高于nZVI;提高初始pH值时,S-nZVI和nZVI对Cr（Ⅵ）的去除率均逐渐降低,但在相同pH值条件下,S-nZVI对Cr（Ⅵ）的去除率和去除速率始终高于nZVI,尤其是在pH=5时,S-nZVI仍能去除100%的Cr（Ⅵ）,而nZVI只能去除85%;K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、NO₃^-和Cl^-对S-nZVI和nZVI去除Cr（Ⅵ）均有促进作用,但对S-nZVI体系的促进作用更强;HCO₃^-的存在会使溶液的pH值升高从而抑制S-nZVI和nZVI对Cr（Ⅵ）的去除,对nZVI的抑制作用强于S-nZVI。总体来说,S-nZVI对Cr（Ⅵ）的去除率在不同pH值和多种地下水化学组分影响条件下均高于nZVI,因此具有更广泛的应用前景。     

活性炭负载纳米零价铁去除污水中六价铬的研究

水体中Cr(Ⅵ)浓度是衡量水质污染指数的重要指标,世界卫生组织《饮用水水质标准》和我国《引用净水水质标准》都规定饮用水中[Cr(Ⅵ)]含量标准为≤0.05 mg/L。6价铬在水中以可溶性剧毒离子(HCrO4-、CrO72-)存在,可引起消化道癌症并引发其他的健康问题,例如皮肤炎、支气     

生物纳米FeS强化灰岩去除酸矿废水中砷的研究

通过两种还原型微生物铁还原菌JF-5和硫酸盐还原菌SRB对模拟酸矿废水中Fe~(3+)和SO~(2-)_4的还原作用合成纳米FeS,并将该生物纳米FeS包覆在灰岩表面,以提高灰岩可渗透反应墙(PRBs)对酸矿废水中砷的去除能力。通过批吸附实验研究As(Ⅴ)的静态吸附机理,柱实验研究As(Ⅴ)在包覆灰岩柱中的动态吸附和迁移,结果表明,包覆层生物FeS粒径为纳米级,并呈现一定晶形,能有效提高灰岩表面的比表面积和对As(Ⅴ)的吸附能力,红外光谱分析表明化学吸附为主要吸附机制;生物纳米FeS包覆灰岩静态吸附实验最大吸附量为187.46μg/g,达到纯灰岩吸附量(6.64μg/g)的30倍;JF-5和SRB形成的生物包覆吸附性质优于SRB和Fe(Ⅱ),二者对As(Ⅴ)的吸附能力都远大于纯灰岩对As(Ⅴ)的滞留能力。     

纳米铁对地下水中As(III)的吸附动力学

实验室合成制得的纳米铁BET比表面积为49.16 m2/g, 直径范围为20~40 nm.通过批实验考察纳米铁对As(Ⅲ)吸附动力学情况.结果表明, 在20℃、pH为7时, 纳米铁能够快速地去除As(Ⅲ), 在60 min内, 0.1 g纳米铁对起始浓度为910 μg/L溶液As(Ⅲ)去除率大于99%.反应遵循准一级反应动力学方程, 标准化后的As(Ⅲ)速率常数k_SA为2.6 mL/(m2·min).纳米铁对As(Ⅲ)的吸附等温曲线能够很好地满足Langmuir和Freundlich方程, 相关系数R2＞0.95, 由Langmuir模型获得单层纳米铁的最大吸附量为76.3 mg/g.0.1 mol/L NaOH对吸附在纳米零价铁(NZVI)的As(Ⅲ)解吸率为21%.在竞争阴离子中, SiO₃2-和H₂PO₄-对As(Ⅲ)的去除有明显阻碍作用, 而其他离子基本上没有影响.纳米铁对As(Ⅲ)的去除机理主要是吸附和共沉淀.      

负载型纳米Pd/Fe对挥发性氯代烃的去除

氯代烃的污染治理已成为当今世界最热门的研究领域之一。以水体中最常见的氯代烃污染物1,1-二氯乙烯（1,1-DCE）、林丹（γ-HCH）为主要目标污染物,探讨了不同条件下负载型纳米Pd/Fe对氯代烃的去除效果。负载型纳米Pd/Fe采用浸渍→液相还原→还原沉淀的方法制备,透射电镜显示采用该方法制备的负载型金属钯和铁的平均粒径均在纳米级范围内。负载型纳米Pd/Fe具有较高的表面反应活性,当负载型纳米Pd/Fe 用量为40 g/L、反应时间达2 h时,1.1-二氯乙烯和林丹的去除率分别达到85%和100%。脱氯率与Pd/Fe投加量、钯含量、初始pH值、反应温度等因素有关,与溶液的初始浓度关系不大。负载型纳米Pd/Fe对11-DCE和γ-HCH去除均符合一级反应动力学方程,速率常数分别为0-528 3 h^-1及2-012 9 h^-1,反应的半衰期t1/2分别为1.31 h和0.34 h。推断在反应过程中,Fe腐蚀产生的H2为主要还原剂,Pd是良好的加氢催化剂,在金属颗粒表面形成高浓度反应相,使反应短时间内完成。     

去除含铊废水中氯离子的研究

<正>富铊矿山开采、矿产利用和金属冶炼的过程中,使原本稀有分散的铊元素迁移并富集,伴随雨水淋滤、工业排放等途径进入河流,引发水源地的铊污染问题。一般情况下,工业排放的废水中含有大量的氯离子,氯离子及其氯化合物含量过高时,对锅炉、设备、金属管道有腐蚀作用,控制出水口氯离子的浓度对生产具有一定意义。目前,针对含铊废水的处理目标是达到地表水环境质量标准2.0μg/L和除铊试剂的环境友好问题,已报道的铊处理技术有化学沉淀法、离子交换树脂法、吸附法和美国EPA推荐的"活性铝净化法"     

活化天然磷灰石用于去除水溶液中铅离子

活化天然磷灰石用于去除水溶液中铅离子刘羽胡文云钟康年（武汉化工学院资源工程系，武汉４３００７３）关键词磷灰石活化除铅铅作为一种具有强烈生物毒性的重金属元素，是国家严格控制的环境污染物。近年来发现，天然和人工合成磷灰石均能去除水溶液中的重金属元素。实验...     

有机蒙脱石负载纳米铁去除水中Cr(Ⅵ)机理研究

<正>纳米铁体积小,比表面积大,表面活性强,具有广阔的应用前景,目前已经应用在饮用水处理、地下水修复、废水深度处理、癌细胞的治疗等领域,为很多难题的解决提供了参考依据(Wang等,1997;Li等,2006)。铁元素目前还没有发现     

纳米镍／铁对四氯乙烯快速脱氯试验

实验室合成的纳米Ni/Fe(粒径20~60nm,比表面积为52. 61m2 /g),在固液比相对较低条件下(5. 4g/L),对四氯乙烯(PCE)能够快速并完全脱氯,在6h时,脱氯率为99. 70%,反应符合准一级反应动力学方程,标准化反应速率常数kSA为3. 04mL·m-2·h-1。反应过程中水样未检测到其他的氯代中间产物或最终产物,无毒的烃类乙烷(C2H6 )是主要产物,约占加入时PCE总碳质量的94% ~110%。试验结果说明加氢催化剂Ni的存在,通过原电池腐蚀作用提高了脱氯速率并同时增加了良性产     

羟基磷灰石吸附剂去除铬黄工业废水中铅离子的研究

羟基磷灰石吸附剂对铬黄废水中Pb^2 吸附的间歇实验结果表明：当每吨废水中吸附剂用量为200～400g时，常温搅拌60min后，在弱酸性或中性废水中，铅离子质量浓度由2.74mg/L降至0.5mg/L以下，完全符合GB8978-1996工业废水排放标准1.0mg/L。     

多孔介质中磷负载纳米铁运动特性的模型试验

纳米零价铁在多孔介质中的运动能力影响其作为污染地下水修复材料的应用潜力。已有研究多采用一维柱试验研究纳米零价铁的运动行为,对于其二维运动行为的报道有限。自主研发了模拟多孔介质中纳米颗粒运动的模型试验系统,采用细、中、粗3种不同粒径的玻璃珠模拟土体,通过取样测量和图像分析等方法获得了磷负载纳米铁在多孔介质中的运动行为。一维柱试验结果表明磷负载纳米铁在中玻璃珠和粗玻璃珠中均有一定的运动能力,其液相回收率分别为50.3%和41.0%,而在细玻璃珠中运动能力较差;二维模型试验表明磷负载纳米铁在中玻璃珠中的滞留量随距离逐渐降低,而在粗玻璃珠中则呈现出滞留量随距离先升高后降低的趋势。由模型试验结果分析可知,磷负载纳米铁的运动和滞留过程与多孔介质孔隙结构和流速密切相关,颗粒阻塞与表面沉积等不同物理过程的共同作用导致了其在不同粒径多孔介质中运动特性的差异。研究成果可用于评估磷负载纳米铁的运动能力及分析其在多孔介质中的运移和滞留机制,为纳米零价铁技术的工程应用和环境风险评价提供参考依据。     

高岭土吸附剂去除含锰废水中锰离子的实验研究

高岭土吸附剂处理含锰废水中锰离子的实验表明:高岭土的最佳粒度为0.177 mm,pH值控制在7.5～ 8.5间,常温搅拌30 min,吸附剂与水量比为12 g∶1 L,对锰离子质量浓度为100 mg/L的废水的处理效果最好,使锰离子质量浓度由100 mg/L降至0.1 mg/L,锰离子的去除率超过90%,达到GB8978-1996工业废水排放的一级标准.高岭土对锰离子吸附的等温吸附曲线符合Freundlich模型,其吸附机理主要是吸附作用和沉淀作用.     

生物质炭负载纳米零价铁对水中硝态氮的还原去除机理研究

采用液相还原法成功制备纳米零价铁,并组装出生物质炭负载纳米零价铁复合材料(NZVI/BC)。XRD图谱显示,NZVI/BC由生物质炭(BC)和纳米零价铁(NZVI)两种成分复合而成;SEM图像显示,加入生物质炭之后,NZVI颗粒在炭表面分散良好。研究考察溶液p H值、还原剂投加量、铁/炭比和NO-3初始浓度等因素对NZVI/BC还原性能的影响。结果表明,NZVI/BC显示出优良的还原性能。在相同条件下,反应2 h,NZVI对NO-3的去除率为75%,而NZVI/BC对NO-3的去除率为96%。NZVI/BC是一种具有应用前景的硝态氮净化材料。     

柱撑蛭石吸附去除废水中重金属离子的实验研究

分别利用有机柱化剂十二烷基磺酸钠(SDS)和无机柱化剂聚羟基铝(HA)对蛭石进行柱撑制得十二烷基磺酸钠柱撑蛭石(SDS-V erm icu lite)和聚羟基铝柱撑蛭石(HA-V erm icu lite),并通过XRD、红外光谱、ZETA电位等表征手段对柱撑蛭石进行表征,同时针对柱撑蛭石对Cu2 ,Cd2 ,C r3 3种重金属离子的吸附进行研究,结果表明:吸附去除率受反应时间、重金属离子的初始浓度、pH值等因素的影响,经柱撑后的蛭石对重金属离子吸附的吸附性能比蛭石原矿要强。柱撑蛭石吸附3种重金属离子的动力学吸附过程可用E lov icb方程和双常数方程进行较好的拟合。     

赤泥与13X沸石混合使用去除废水中砷

对福建沙县钾长石粉合成的13X沸石及其与取自山东铝业公司的赤泥混合使用时除砷的效果和适宜条件进行实验。结果表明，以单一的13X沸石为吸附剂时，改变沸石用量和溶液的酸度均不能有效去除砷；赤泥和沸石混合使用时对低浓度砷（〈5mg／L）具有良好的去除效果。适宜的吸附条件为赤泥用量2g／L，沸石用量1．5g／L，pH值约为8，平衡时间1h。实验表明，赤泥在混合吸附剂除砷过程中起着重要的作用，沸石与赤泥的合理混合使用，对于含砷重金属废水处理具有重要意义。对可能的机理进行了探讨。     

表面活性剂改性岩矿材料去除废水中氯代烃的实验研究

利用天然沸石、膨润土、碱性流纹岩及英安岩等岩矿材料及其表面活性剂HDTMA Br改性产物对废水中有机氯化物的去除进行了实验研究 .结果表明 ,表面活性剂改性作用有利于增强岩矿材料对水中有机氯化物的去除作用 ,其中 ,改性膨润土去除效果最好 ,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯和氯苯的去除量分别达到 9.1,18.9,4 3.0 ,2 0 .0 ,32 .4和 30 .3μg·g-1.有机物在沉积物中的有机碳 -水分配系数Koc与岩矿材料对有机氯化物的去除量之间有较好的相关关系 .     

"用于去除酸性矿山废水中重金属的装置"获国家发明专利

<正>近日,由自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心研发的"用于去除酸性矿山废水中重金属的装置"荣获国家发明专利。酸性矿山废水酸度大,富硫酸根离子和大量的重金属离子,不仅会造成矿区周围水体严重污染,引起鱼类、藻类、浮游生物等绝大多数水生生物死亡,也能破坏土壤的团粒结     

氢化物发生-原子荧光光度法测定水和废水中铅的实验研究

对测定水和废水中铅含量的氢化物发生一原子荧光光度法进行了实验研究，该方法具有灵敏度高、干扰少、操作简便等优点，优化了测定水和废水中铅的条件，对Fe^3 、Mn^2 、Ni^2 、Hg^2 、Zn^2 、Cr^6 、Cu^2 、Cd^2 等金属离子的干扰情况进行了实验，并对高、中、低浓度的标准物质和废污水进行了一系列测定，实验结果令人满意。     

去除废水中重金属的低成本吸附剂:生物质和地质材料的环境利用

经济、有效、易获得的生物质和地质材料 (及二者的废弃物 )可用来取代传统的活性炭或离子交换树脂用于去除废水中的重金属。已经公开发表的低成本吸附剂主要可分为两类 :(1)生物质 (包括林业和农业的废弃物 ) :树皮 /富含丹宁酸的物质 ,木质素 ,几丁质 /甲壳质 ,死的生物体 ,苔藓 ,海草 /海藻 /褐藻酸 ,废弃的茶叶 ,稻壳 ,羊毛 ,棉花等 ;(2 )地质材料 (包括矿物利用后的工业废弃物 ) :沸石 ,粘土 ,泥炭 ,有铁氧化物包壳的砂 ,粉煤灰等。其中 ,对于重金属具有强吸附能力的吸附剂有甲壳质、沸石和木质素 ,例如 ,它们对一些重金属的最大吸附能力分别为 :甲壳质对Cd ,Hg ,Pb分别为 5 5 8,112 3 ,796mg/g ,沸石对Pb为 15 5 4mg/g ,木质素对Pb为 15 87mg/g。地质材料的环境利用值得引起地学界和环境工程界更广泛的重视。基于地质材料和水岩相互作用机理的环境污染控制技术有望成为 2 1世纪重要的环保替代技术。由于缺少连续的可比性强的成本信息 ,要比较不同的生物质和地质材料的成本和吸附性能仍较困难。尽管已对低成本吸附剂领域进行了很多研究 ,但要更好地了解低成本吸附剂的作用机理及其实用性 ,仍需要做大量的室内和现场工作。