高铁酸钾降解水中双酚A协同去除磷酸盐的实验研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
新型绿色氧化剂高铁酸钾在去除污染物时既是氧化剂,又是助凝剂,在降解有机物后利用还原产物可对水中无机污染物进行协同去除。本研究利用湿式氧化法制备高铁酸钾,优化了制备条件;分别选择双酚A和磷酸盐作为水中的有机和无机目标污染物,考察了高铁酸钾对双酚A的降解效果并进行降解过程的反应动力学计算,对比了水中有无双酚A条件下高铁酸钾对磷酸盐的去除效果;探究了不同浓度共存物质对去除污染物效果的影响,主要研究成果如下:(1)采用湿式氧化法制备高铁酸钾,优化制备条件。选择硝酸铁作为铁源,次氯酸钠作为氧化剂,控制反应温度为30℃、摩尔投加比为1:5、碱浓度为0.50 mg/L、优化提纯手段,制备得到产率为30%-60%,纯度为90%的高铁酸钾固体粉末,采用XRD、FTIR方法表征不同纯度下高铁酸钾的吸收峰和化学键。(2)选择双酚A作为目标污染物,证实优化制备条件得到的高铁酸钾能够有效降解水中的双酚A。考察了双酚A与高铁酸钾的摩尔投加比、双酚A初始浓度、p H、反应温度对高铁酸钾降解双酚A的影响。实验结果表明,在最佳处理条件下,60 min后高铁酸钾对双酚A的降解率为90.21%。进行相应的反应速率计算后,得到不同因素对高铁酸钾降解双酚A降解速率的影响,确定高铁酸钾降解双酚A的过程符合伪一级动力学。(3)选择双酚A和磷酸盐代表水中有机、无机污染物,进行高铁酸钾降解水中双酚A协同去除磷酸盐的实验。比较水环境中有无双酚A存在条件下,高铁酸钾的投加量、初始磷浓度、p H、反应温度对磷酸盐的去除效果的影响。实验结果表明,双酚A的存在会对高铁酸钾去除水中磷酸盐起到协同作用,经过混凝沉淀对磷酸盐进行有效去除。在最佳处理条件下,60 min后水中磷酸盐的去除率为58.50%。(4)通过向水中添加Cl-、Na+、CO32-、Fe2+和腐殖酸探究共存物质对高铁酸钾降解水中双酚A协同去除磷酸盐的影响。实验结果表明,水体中的Cl-和Na+不会对去除效果产生影响;4.00 mmol/L的CO32-的存在使水中双酚A的降解率降低12.86%,磷酸盐的去除率降低4.71%;4.00 mmol/L的Fe2+的存在使水中磷酸盐的去除率提高16.22%;4.00 mg TOC/L的腐殖酸的存在使水中双酚A的降解率降低5.31%。本论文对高铁酸钾的制备条件进行优化,利用制备出的高铁酸钾探究不同因素对降解双酚A的影响,进行降解过程中相应因素的动力学计算,得到降解双酚A的过程符合伪一级动力学;通过对照实验确定了高铁酸钾降解水中双酚A对磷酸盐的协同去除作用;探究了不同共存物质对高铁酸钾降解水中双酚A协同去除磷酸盐的效果,为该工艺处理微污染水源水提供数据支撑和实际应用价值。
其他文献
我国农田土壤重金属污染形势严峻,且存在区域差异大、时间跨度长、统一治理有难度等特征,亟待研发有针对性的、科学的、综合的修复治理技术,以不过度修复为原则,结合区域条件,改善局地土壤生态环境。本研究以甘肃省白银东大沟某重金属复合污染农田土壤为研究对象,通过调查评估掌握了研究区土壤重金属污染现状;开展实验室土培试验,以土壤重金属生物有效性、毒性浸出浓度为指标进行了羟基磷灰石、腐殖酸、凹凸棒石、针铁矿四种
学位
土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的关键过程之一,在陆地生态碳素收支平衡中具有极为重要的作用,并关系到全球气候变化和陆地生态系统的结构和功能。沙质草地是中国北方干旱半干旱地区重要的土地资源,土壤呼吸是该区域土壤碳损失的主要过程之一,在气候变化和不合理人类活动的双重影响下,其土壤功能退化,沙漠化进程发展加速。研究表明,沙漠化土地生态恢复具有较强的固碳潜力,在国家“双碳”战略背景下,有关沙质草地生态系统土壤
学位
铬渣由于不合理堆放和处置方式不当,对堆放场地周围的环境造成了巨大的风险。电动修复技术是一种有效去除土壤中的重金属铬的技术。在电动修复铬污染土壤时,由于迁移性较差的Cr(III)容易发生聚焦效应而限制了土壤中铬的去除,从而降低电动修复效率。交换电极法可以有效解决铬的聚焦效应问题,但也会导致铬的往复迁移,容易在土壤室中间区域发生一定的铬积累问题,降低去除效率。因此,本研究旨在电动修复时将土壤室中部的区
学位
臭氧作为传统意义上的强氧化剂,其非均相催化工艺已有悠久的发展历史。常见的非均相催化剂含有过渡金属氧化物,其中二氧化锰作为经济高效的固体催化剂,在水处理领域中受到广泛关注,但对探究使用不同还原剂制备得到相同晶型的二氧化锰催化臭氧化水中有机物鲜有报道。本论文评估了一系列锰氧化物纳米催化剂后优选出α-MnO2,接着使用一步水热法,在添加MnSO4、Mn(CH3COO)2和不加还原剂的三种条件下制备了不同
学位
城市化的快速发展改变了城市下垫面的利用类型和空间格局,区域水文循环过程也随之改变,降雨导致城市内涝及面源污染问题日益严重。大量研究表明,影响城市降雨径流及污染物输移的主要因素是降雨特征和下垫面的利用类型。论文结合《城市雨水资源利用新模式研发和效益评价与示范》项目,针对项目降雨径流模型研发相关内容,选取缺水型典型城市,进行径流小区试验,为模型参数的率定提供依据。利用人工模拟降雨装置,针对八种不同透水
学位
“十二五”期间我国提出污水处理厂出水水质必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》的一级A标准,一些特殊水体甚至要求达到“准Ⅳ类水质标准”,因此中国污水处理厂使用的工艺迫切需要得到优化和升级,以满足更严格的出水水质标准。固定载体生物膜与活性污泥耦合(IFAS)是移动床生物膜(FBBR)反应器的一个进步,它将附着式生物膜系统和悬浮式活性污泥系统结合在一起。与传统的活性污泥工
学位
卫生填埋场收集填埋气体的主要方法是通过导气石笼将填埋库区产生的填埋气体导出,再经过集气管网收集在集气箱内。填埋气体经过净化后可用于发电或火炬燃烧。目前,收集填埋气体面临的问题是:(1)填埋气体若不及时导排会导致堆体压力过大,增加安全隐患;(2)填埋库区由于密封性问题容易造成填埋气体自然逸散,导致填埋场附近空气环境恶化,增加温室气体的排放量;(3)该方法收集的填埋气体是由不同填埋龄垃圾分解产生的混合
学位
长期以来含氯重金属高浓度废水,具有毒性重,长期排放,水量与水质的波动大等特点,不仅影响着生态安全,更影响着人类健康。传统处理方法为电解法,这种方法虽然可以有效的回收金属单质,但是会在阳极区产生氯气,严重影响着环境与工人的健康。为克服传统电解法在阳极区产生氯气或为了中和氯气大量使用碱液造成浪费的弊端,提出‘‘双膜三室’’工艺,这种工艺不仅可以解决产生氯气的问题,还可以在中隔室回收盐酸重复使用,提高了
学位
为大力推进生态文明建设,党的十八届三中全会提出建立国家公园体制。国家公园承载着保持自然生态系统原真性和完整性、保护生物多样性、维护生态安全屏障的使命。祁连山国家公园作为我国十大国家公园试点之一,是我国重要的生态功能区和生态安全屏障,定量测度祁连山国家公园生态环境-社会-经济协调发展水平对完成国家公园规划修编、指导国家公园试点建设管理具有重要的实践价值和理论意义。因此,本文基于祁连山国家公园资源禀赋
学位
近年来,工业源颗粒物特别是细颗粒物所带来的大气污染问题越来越严重。为了使细颗粒物得到更有效地去除,在工业除尘过程中常常使用预处理技术促使细颗粒物粒径增大。异质凝并技术利用过饱和水汽增大颗粒粒径,已经被证实是一种富有应用前景的预处理技术。但是,对于表面疏水的颗粒来说,异质凝并效果通常较差。在水中加入表面活性剂可以有效改善颗粒的表面润湿性,促进异质凝并过程。表面活性剂种类繁多、分子结构各异,通过实验筛
学位