铁炭复配修复地下水中NO3^--N的条件研究

采用了铁炭复配修复地下水中NO3^--N,探讨了实验条件对修复效果的影响。结果表明,在pH值近中性条件（初始pH 6.42）下,反应时间为1 h时NO3^--N修复率达到60.85%;Fe/C=1∶1时介质最佳用量分别为45 g;Fe/C=1/1.5时修复率为72.80%;反应速率在高振荡强度下大于低振荡强度;氧化铜的催化效果最好,可使修复率提高7.5个百分点。铁炭复配介质修复地下水中NO3^--N是有效可行的,修复率随反应时间的增加而提高,在Fe/C=1∶1时修复率与介质用量呈正相关,无限减小Fe/C比并不能无限提高修复率,振荡强度对修复具有显著影响,低振荡强度下的修复过程较高强度存在滞后现象,并非所有金属氧化物催化剂对铁炭修复NO3--N均有促进作用。     

复配介质去除地下水中腐殖酸

以模拟地下水为研究对象,进行了复配介质去除地下水中腐殖酸的实验研究。探讨了配比、粒径、固液比、pH和温度对腐殖酸去除效果的影响。腐殖酸的浓度通过紫外分光光度法测定。结果表明:在不加活性炭的条件下,H物质∶X物质∶Q物质=1∶8∶8时,其硬度较好;在初始pH=6.34、反应时间为4 h时,去除率可达到95%以上;当反应时间≤1 h时,去除率随粒径增大而减小,而当反应时间为2～6 h时,小粒径和中等粒径复配介质对腐殖酸去除率略高于大粒径;一定浓度范围内,腐殖酸的去除率与固液比呈正相关,但固液比增大时,并不能无限提高去除率,当固液比为1∶200～1∶50时,去除率呈现平台;pH对复配介质去除效果影响不大,而温度对腐殖酸的去除有显著影响,较低温度(16.8℃)下的去除率比较高温度(35.0℃)下的去除率高5%。该复配介质去除地下水中腐殖酸是有效可行的,可作为PRB(permeable reactive barrier,渗透反应格栅)的潜在反应介质。     

铁屑去除酸法地浸采铀地下水中硝酸盐的试验研究

在酸法地浸采铀过程中,硝酸及硝酸盐的广泛使用使硝酸盐在地下不断累积并扩散到地下水中,这给矿区地下水造成了一定程度的污染.本试验以铁屑为还原剂,对该地下水中NO3--N的去除进行了批试验和动态试验研究.试验结果表明,铁屑可有效去除地下水中的NO3--N,其去除率随pH值的降低而逐渐升高;溶液中共存的Ca2 、Mg2 对NO3--N的去除影响不大,而SO42-、HCO3-的存在可明显降低NO3--N去除率;铁屑最佳投加量为120 g/L,铁炭最佳体积比为1∶1;二级柱可以明显提高柱子的稳定运行时间,在55 h内NO3--N去除率可保持在93%以上,去除效果较好.     

铁炭微电解法降解1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的研究

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)是一种常用的离子液体,被越来越多地应用于精细化学品及药物的合成。由于其对水生生物有毒性的影响且难于生物降解,提出了采用铁炭微电解法来降解[BMIM]BF4,并探讨了影响处理效果的主要因素、工艺条件及其反应动力学。结果表明,影响铁炭微电解降解[BMIM]BF4的因素按从小到大的顺序为:炭铁比、反应时间、pH;铁炭微电解降解[BMIM]BF4的最佳工艺条件是:铁粉用量3 g/L、水样pH2.5、炭铁比2、反应时间为60~90 min;在此条件下,[BMIM]BF的去除率可以达到80%以上,且该降解反应为二级反应。     

铁炭微电解工艺处理采油废水的研究

随着采油废水产生量的逐渐增大以及排放标准的日益严格,寻找一种经济、高效的处理方法显得十分必要。采用铁炭微电解技术对冀东油田采油废水进行了处理。考察了铁屑粒径、pH值、Fe/C质量比和反应时间对COD去除率的影响并设计了正交实验,结果表明,影响微电解工艺的因素主次关系为:pH>Fe/C质量比>反应时间,在最佳条件pH=5,Fe/C质量比为7∶1,反应时间50 min下,原水COD由170 mg/L降至95.6 mg/L,去除率达43.85%,出水满足国家二级排放标准。     

铁炭微电解-H2O2法降解二甲基甲酰胺废水

采用铁炭微电解-H2O2法降解二甲基甲酰胺(DMF)废水,探讨了反应时间、pH、铁炭质量比(简写为Fe/C)以及H2O2投加量对DMF去除率的影响.结果表明:(1)当反应时间为60 min、pH为3、Fe/C为3:1时,DMF去除率为73.4％.(2)向反应体系中投加H2O2,DMF去除率明显提高.当H2O2投放量为0.20 mL/L时,DMF去除率达到95.2％.     

Fe~(3+)掺杂TiO_2/凹凸棒复合材料的光催化性能

采用酸催化的溶胶-凝胶法制备了一系列Fe3+掺杂TiO2/凹凸棒(Fe3+-TiO2/ATP)复合光催化剂材料。在可见光条件下,以亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解反应,评价了样品的光催化性能,研究了TiO2负载量、Fe3+掺杂量和焙烧温度对复合材料光催化性能的影响。在单因素实验的基础上,采用正交实验设计(L25(53))优化了催化剂的制备条件。光催化实验结果表明,MB在复合材料上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型。正交实验结果表明,当TiO2负载量为15%、Fe3+掺杂量为0.5%和焙烧温度为550℃时,得到的复合材料对MB的光催化降解效率最佳,测得表观反应速率常数kapp为6.09×10-3min-1,反应4 h后MB的降解率(Dt)可达75.88%,相同实验条件下与P25(1.51×10-3min-1)相比较,反应速率提高了4.03倍,降解率提高了45.05%。另外,复合材料的沉降性能优于P25,易于分离,是一类有应用前景的复合光催化剂。     

铁炭微电解-MAP沉淀法联合预处理垃圾渗滤液

采用铁炭微电解-磷酸氨镁(MAP)沉淀法对垃圾渗滤液进行预处理,实验结果表明,铁炭比为5∶1,pH值为3,反应时间为3 h时,铁炭微电解的COD的去除率为47.5%;在投加药剂n(Mg2+)∶n(PO43-)∶n(NH4+)为1.4∶1∶1,pH值为9,反应时间为1 h的条件下,垃圾渗滤液氨氮去除率达到79.7%。     

用H2O2/Fe3+处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H₂O₂/Fe³⁺催化氧化处理高浓度含甲醛废水,探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响,并通过酸溶解回用失活催化剂。结果表明,较优的操作条件为：H₂O₂/COD（质量比）=2.2～2.6,Fe³⁺/H₂O₂（摩尔比）=0.048～0.058,反应pH 1.80～2.68,反应温度50℃,反应时间40 min;在上述操作条件下,甲醛去除率达到99%以上,COD去除率达到85%以上。失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用,其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同。采用H₂O₂/Fe³⁺处理含甲醛废水具有比采用H₂O₂/Fe³⁺较优的效果。     

粉煤灰沸石负载Ce3+/TiO2光催化降解水中的菲和荧蒽

以钛酸四丁酯为前驱体,粉煤灰合成沸石为载体,采用溶胶-凝胶方法,在低温条件下制备了稀土铈掺杂的TiO₂光催化剂。利用SEM-EDS、XRD、FTIR对催化剂进行了分析和表征。以高压汞灯为灯源,对多环芳烃菲、荧蒽的降解进行了研究。实验考查了稀土铈掺杂质量分数、催化剂用量、溶液pH、目标物初始质量浓度等因素对光催化降解的影响,研究了其光降解动力学。结果表明,当稀土铈含量为0.5%,催化剂用量为3 g/L,pH偏碱性时,催化效果最佳。光催化反应符合Langmuir-Hinshelwood 动力学规律,菲、荧蒽的降解过程符合一级反应动力学,反应速率常数分别为0.0126 min^-1,0.0099 min^-1。     

不同阳离子对Fe~0还原硝酸盐的影响

由于水中硝酸盐污染的普遍性、难去除性和对人体健康的潜在危害性而引起人们的广泛关注。通过批实验,考察了不同阳离子(Fe2+、Fe3+和Cu2+)对Fe0还原硝酸盐的影响。结果表明,由于加入阳离子可直接或间接地增加溶液中的Fe2+而都能促进硝酸盐的还原,作用顺序为Fe3+Fe2+Cu2+;Fe2+对硝酸盐的还原具有重要作用,并随着反应的进行,转化为铁氧化物附着在铁表面而降低铁的活性;硝酸盐还原的主要产物为氨氮,亚硝酸盐只在反应初期有少量积累,尤其是加Cu2+的体系中,但随后都很快降低;在所有体系中,检测到的三氮(NO3--N、NO2--N和NH4+-N)之和只占理论总氮的51.5%~82.6%;动力学分析表明,硝酸盐的还原在不加阳离子的体系中更符合一级反应,而加了阳离子的处理更符合Lo-gistic模型。本研究结果阐明了Fe2+对Fe0还原硝酸盐的重要性。     

Catalytic amination and dechlorination of para-nitrochlorobenzene (p-NCB) in water over palladium-iron bimetallic catalyst

Chemical treatment of para-nitrochlorobenzene (p-NCB) by palladium/iron (Pd/Fe) bimetallic particles represents one of the latest innovative technologies for the remediation of contaminated soil and groundwater. The amination and dechlorination reaction is believed to take place predominantly on the surface site of the Pd/Fe catalysts. The p-NCB was first transformed to p-chloroaniline (p-CAN) then quickly reduced to aniline. 100% of p-NCB was removed in 30 min when bimetallic Pd/Fe particles with 0.03% Pd at the Pd/Fe mass concentration of 3g 75 ml(-1) were used. The p-NCB removal efficiency and the subsequent dechlorination rate increased with the increase of bulk loading of palladium and Pd/Fe. As expected, p-NCB removal efficiency increased with temperature as well. In particular, the removal efficiency of p-NCB was measured to be 67%, 79%, 80%, 90% and 100% for reaction temperature 20, 25, 30, 35 and 40 degrees C, respectively. Our results show that no other intermediates were generated besides Cl(-), p-CAN and aniline during the catalytic amination and dechlorination of p-NCB.     

均相催化强化US/FCME协同体系降解硝基苯

考察了NaCl、AlCl3、Na2SiO3、CuSO44种均相催化剂对超声波(US)/铁炭微电解(FCME)协同体系降解硝基苯的催化效果,结果表明,CuSO4的催化效果最好,在体系反应液初始pH为3.0,混合填料投加量为5.0 g/L(铁炭质量比为1∶1),CuSO4投加量为800 mg/L时,体系对硝基苯的降解率达到99.2%,但溶液COD值仅下降了24.6%,矿化效果一般,红外光谱分析表明降解体系的主要中间产物为苯胺。     

Fe/C微电解和Fenton氧化联合处理印刷电路板废水

研究了Fe/C微电解和Fenton氧化处理印刷电路板废水的最佳条件和联合工艺的处理效果。结果表明,Fe/C微电解最佳工艺条件为：pH=2,Fe/C质量比为2∶1,投加药剂量为30 g/L,停留时间为30 min;Fenton氧化最佳工艺条件为：pH=3,H2O2投加量为6 mL/L,停留时间为2 h。将2种方法联用并进行中试实验,结果表明,对原水的COD去除率可达80%,而且Fenton反应可利用微电解产生的Fe2＋,节约成本,运行稳定,效果良好。     

微波辐射Bi2O3/沸石-H2O2体系降解废水中的硝基苯

研究了微波辐射下,以负载于沸石上的三氧化二铋为催化剂,以双氧水为氧化剂的催化氧化体系处理硝基苯工艺。通过单因素实验法,从反应催化剂负载量、pH、双氧水用量、微波功率、反应时间、催化剂用量等方面初步考察了硝基苯在该体系中的催化氧化效果。在氧化铋负载量3%（质量比）,pH=2,2 mL 30%双氧水,火力为中火,催化剂投加量为0.7 g,反应2 min,对降解过程所得的中间产物和终产物进行了分析。结果表明,该体系对硝基苯的去除率能够达到99.2%,COD去除率为73.91%。     

掺Al-TiO2改性膨润土去除微污染水中COD和NH4-N

采用掺Al-TiO2作为改性剂制备改性膨润土,考察了微波辐射功率、辐射时间、TiO2改性剂用量、铝盐掺杂量、pH值对微污染水中COD和NH4-N去除效果的影响。实验表明,微波辐射功率为460 W,辐射时间为8 min,TiO2改性剂用量为1.3 mmol/g,铝盐掺杂量为0.2 mmol/g为最佳制备条件。pH值为6.0,改性膨润土投加量为40 mg/L,沉淀时间为30min时,对微污染水中初始浓度15 mg/L的COD和5 mg/L的NH4-N去除率分别达到92%和59%以上。     

Effect of groundwater geochemistry on pentachlorophenol remediation by smectite-templated nanosized Pd0/Fe0

Zero-valent iron holds great promise in treating groundwater, and its reactivity and efficacy depend on many surrounding factors. In the present work, the effects of solution chemistry such as pH, humic acid (HA), and inorganic ions on pentachlorophenol (PCP) dechlorination by smectite-templated Pd(0)/Fe(0) were systematically studied. Smectite-templated Pd(0)/Fe(0) was prepared by saturating the negatively charged sites of smectite clay with Fe(III) and a small amount of Pd(II), followed by borohydride reduction to convert Fe(III) and Pd(II) into zero-valent metal clusters. Batch experiments were conducted to investigate the effects of water chemistry on PCP remediation. The PCP dechlorination rate critically depends on the reaction pH over the range 6.0~10.0; the rate constant (k (obs)) increases with decreasing the reaction pH value. Also, the PCP remediation is inhibited by HA, which can be attributed to the electron competition of HA with H(+). In addition, the reduction of PCP can be accelerated by various anions, following the order: Cl(-) > HCO (3) (-) > SO (4) (2-) ~no anion. In the case of cations, Ca(2+) and Mg(2+) (10 mM) decrease the dechlorination rate to 0.7959 and 0.7798 from 1.315 h(-1), respectively. After introducing HA into the reaction systems with cations or/and anions, the dechlorination rates are similar to that containing HA alone. This study reveals that low pH and the presence of some anions such as Cl(-) facilitate the PCP dechlorination and induce the rapid consumption of nanosized zero-valent iron simultaneously. However, the dechlorination rate is no longer correlated to the inhibitory or accelerating effects by cations and anions in the presence of 10 mg/L HA.     

金属铁去除水中Cr6+的影响因素研究

研究Fe/Cr6+比值和不同浓度的NO3-、Cl-和SO42-对金属铁去除Cr6+效果的影响.结果表明,金属铁对水中Cr6+有很好的还原去除效果;当金属铁的使用量为Cr6+量的1/2000时,铁对Cr6+的去除效果较差且易失去活性,而当金属铁的使用量为Cr6+量的8 000倍时,铁对Cr6+的去除效果较好且其活性的持续...