纳米铁去除地下水中硝酸盐氮的基础研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xkfywwy
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
硝酸盐是地下水中的主要污染物之一。由于水中的硝酸盐会以直接或间接的方式危害人类健康,因此对受其污染的地下水进行修复迫在眉睫。传统的修复技术各有不足,特别是在原位修复方面都不尽人意。纳米铁具有粒径小(1~100nm),比表面积大,表面活性高等特点,能够去除水中有机物、重金属和无机营养盐等多种污染物,并可直接注入含水层实现原位修复,因而成为地下水修复领域的研究热点。因此,本论文结合南开大学与天津大学科技合作项目“沿海城市水环境生态修复基础研究”及国家自然基金“乳化碳载纳米铁原位修复地下水中有机氯代烃研究”的部分内容,进行了钠米铁的制备并用于水中硝酸盐氮去除的研究。论文的主要研究内容分为以下两部分: 1.论文建立了实验室无氧操作方法,成功制备出粒径80nm左右的纳米级铁粉,得出如下结论: (1)制备过程要在无氧条件下进行。 (2)制备钠米铁的适宜条件为:乙醇-水溶液体系;硼氢化钾作还原剂;聚乙二醇做分散剂;铁盐浓度0.2mol/L;还原剂逐滴加入,滴速约为10滴/秒;室温;剧烈搅拌。 (3)新制的纳米铁干燥前进行水洗-醇洗操作,可有效降低粒子间团聚。 2.论文进行了自制纳米铁去除水样中硝酸盐氮的研究,探讨了溶液初始pH,体系分散方式和强度,纳米铁加入剂量,硝酸盐氮初始浓度,溶解氧以及保护气体等因素反应的影响,分析了产物和反应动力学。主要结论有: (1)使用自制纳米铁可以迅速去除水中硝酸盐氮,无需进行pH值控制,反应基本符合一级动力学方程,可描述为准一级反应。 (2)分散强度对硝酸盐氮去除速率有很大影响,一定强度的振荡和超声均能达到较好的分散效果,促进反应迅速进行。使用振荡器时,振荡强度越大(转速越高)反应速率越快;使用超声分散时,过高或过低的声功率均不利于反应的进行,声功率为70w/cm2时可以获得满意效果。 (3)对于同样浓度的硝酸盐溶液,纳米铁加入量增加,反应速率加快;纳米铁量一定时,硝酸盐氮浓度越高,反应速率越快。 (4)体系溶解氧存在时对反应有一定的抑制作用,这种作用在纳米铁用量较低时比较明显。但对于足够剂量的纳米铁,有氧环境下去除硝酸盐氮仍可达100%的去除率。 (5)保护气体的不同对反应速率和产物均无明显影响。 (6)产物分析表明,随反应进行各体系中亚硝酸盐氮均呈现先升高再降低的趋势,最终约90%的氮素转化为氨氮。所讨论影响因素(如分散强度、反应物浓度、溶解氧等)均未对产物组成造成明显影响。
其他文献
随着新课程改革的不断深入,追求“有效教学”,关注学生的全面发展已成为课改的热点问题,广大初中音乐教师也在为寻求更有效的音乐课堂教学方法与策略积极努力地进行着探索与实践
新课程改革后提出在小学语文教学中要将课内外阅读相结合的要求,从而促使小学语文教师引导学生阅读课内外读物,以及鼓励学生诵读课内外图书,或者制定课内外阅读计划、查找课
本文通过对荣华二采区10
期刊
半干半湿法烟气脱硫是介于湿法和干法两者之间,相对较新的烟气脱硫技术。与湿法和干法烟气脱硫技术比较,因其投资少、运行费用低、占地少、腐蚀小、脱硫效率较高、工艺可靠,是一
近年来,随着城市污水有效治理,农村生活污水引发的环境问题日益凸显。农村生活污水水量相较于城市污水量少,间歇排放,日变化系数大,氮、磷、有机物指标高等特征。基于农村经济基础
钢铁防锈是一项重要的材料保护工作。常规的高温碱液处理、磷化等防锈处理工艺存在着环境污染等问题。研究和开发环保型钢铁防锈方法是具有重要经济价值和社会价值的工作。
现在商业化锂离子电池的负极材料一般使用石墨,可石墨的理论比容量仅仅只有372mAh/g,已经越来越无法满足人们对其高能量密度的使用需求。因此,提高锂离子电池的负极材料的循环性能和放电比容量已发展成为研究的热点。过渡金属氧化物价格低廉,而且其理论比容量大约为碳材料的三倍,但是其在充放电的过程中易发生体积膨胀,导致电池循环性能变差。目前,针对这方面问题的主要解决手段包括纳米化和复合结构。材料的纳米化可
通过研究房地产开发项目投资决策,为房地产企业科学地进行项目的投资提供指导.本文首先简单阐述了房地产开发项目投资决策的含义及其理论基础;然后从市场预测、可行性分析、
  本课题采用当今非常流行的面向对象的可视化语言VasualBasic6.0作为城市污水处理典型设计辅助计算系统来编写程序,在阅国内外有关专著、设计资料和各种规范的基础上,总结
据不完全统计,全国印染废水排放量约为3×106~4×106m3/天。随着印染工业的迅速发展,染料品种和数量日益增加,染料废水给环境带来的污染也日益加大。印染废水色度高、可生化性差