改性納米零價鐵去除水中溴酸鹽的研究.pdf

1、由于水源水質(zhì)受到污染，突發(fā)性水污染事件屢屢發(fā)生，特別是我國飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高，與傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)產(chǎn)生矛盾，臭氧氧化等深度處理技術(shù)在飲用水處理中得到廣泛的應(yīng)用。但是臭氧氧化后會產(chǎn)生具有致癌作用的溴酸鹽副產(chǎn)物。溴酸鹽已經(jīng)被國際癌癥研究機構(gòu)定為2B級潛在致癌物，我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)規(guī)定溴酸鹽限值為10μg/L，因此開展對飲用水中溴酸鹽的去除研究非常迫切。納米零價鐵具有顆粒粒徑小、比表面積大、反應(yīng)活性高等優(yōu)點

2、，可以有效的去除水中的溴酸鹽，但由于強還原性導(dǎo)致其自身易氧化，存在不穩(wěn)定性，納米鐵改性有助于保持活性。針對以上問題，本文對納米鐵的改性進行相關(guān)研究，從而達到提高納米鐵對溴酸鹽的去除效果的目的。
　　 本文首先研究了改性納米鐵對溴酸鹽的去除效果。分別選取了PVP，銅以及乙醇三種材料，通過液相還原法制備了不同材料改性的納米鐵，進行間歇實驗研究對比其對溴酸鹽的去除效果。實驗結(jié)果表明，在低溶解氧條件下，采用不同材料改性，均能提高納米鐵對

3、溴酸鹽的去除活性。在初始pH為7.0，20℃和溶解氧為0.1mg/L的條件下，2mg/L的采用不同材料改性的納米鐵能將初始濃度為100μg/L的溴酸鹽去除至10μg/L以下。在正常溶解氧含量條件下，不同材料改性所得的納米鐵活性不同：采用PVP改性，能提高納米鐵對溴酸鹽的去除率；采用銅改性，則降低了納米鐵對溴酸鹽的去除率；采用乙醇改性，在一定的乙醇含量比例內(nèi)，可以促進對溴酸鹽的去除；采用PVP與銅共同改性，效果則在兩者單獨改性的效果之間。

4、
　　 在比較了不同改性納米鐵的基礎(chǔ)上，選取納米Fe/Cu系統(tǒng)研究其對溴酸鹽的去除，考慮了不同影響因素對去除反應(yīng)的影響。這些影響因素包括：納米Fe/Cu的投加量、溴酸鹽初始濃度、溶液中溶解氧含量、溶液初始pH、反應(yīng)溫度以及共存離子(硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽)。實驗結(jié)果表明，溴酸鹽去除速率隨著納米Fe/Cu投加量的增加、反應(yīng)溫度的升高而增加。pH對去除有雙重影響，一定范圍內(nèi)的pH能保證納米Fe/Cu對溴酸鹽的有效去

5、除，堿性條件對去除不利。由于能氧化納米Fe/Cu粒子，并在納米Fe/Cu粒子生成鈍化層阻止與溴酸鹽的反應(yīng)，水中溶解氧的存在會使對溴酸鹽的去除速率較大下降。陰離子的存在均會抑制納米Fe/Cu對溴酸鹽的去除。硝酸鹽、亞硝酸鹽及氯酸鹽的影響主要是由于各離子具有氧化性，與溴酸鹽形成競爭。硫酸鹽會腐蝕納米鐵，從而減弱了對溴酸鹽的去除效果。磷酸鹽能與鐵離子形成絡(luò)合物覆蓋在納米Fe/Cu表面，在實驗所選各離子中對溴酸鹽去除效果影響最大。