PRB處理地下水中鈾污染物的介質(zhì)材料篩選及其效果研究.pdf

1、為探索出高效的PRB處理地下水中鈾污染物的介質(zhì)材料，本文在綜合國(guó)內(nèi)外最新研究成果的基礎(chǔ)上，選用還原鐵粉(零價(jià)鐵)、羥基磷灰石、納米零價(jià)鐵以及后兩者材料的復(fù)合物四種介質(zhì)材料，首先用掃描電子顯微鏡、X射線衍射和粒徑測(cè)試對(duì)四種介質(zhì)進(jìn)行形貌結(jié)構(gòu)分析，然后通過靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，研究在溶液的pH值、投加量、反應(yīng)時(shí)間、鈾初始濃度等不同條件下其對(duì)水溶液中鈾(Ⅵ)的去除效果，確定最佳實(shí)驗(yàn)條件，最后將結(jié)果用吸附等溫線模型及吸附動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行擬合分析，探討吸附機(jī)理。

2、通過研究，獲得了以下主要成果和認(rèn)識(shí)：
　　(1)實(shí)驗(yàn)選用的還原鐵粉結(jié)構(gòu)疏松，顆粒大小均勻，平均粒徑為18.964μm。當(dāng)溶液pH值為4.0、投加量為0.08g(1.6g/L)、反應(yīng)時(shí)間為60min、鈾的初始濃度為10mg/L時(shí)，鈾的去除率達(dá)到92.81%，吸附量為5.80mg/g。還原鐵粉去除水溶液中不同濃度鈾時(shí)，反應(yīng)符合Langmuir吸附等溫線模型，最大吸附量達(dá)26.042mg/g，不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)鈾的去除過程，符合準(zhǔn)二級(jí)吸附速

3、率模型。
　　(2)實(shí)驗(yàn)選用的羥基磷灰石顆粒結(jié)構(gòu)疏松，分散性好，比表面積大，平均粒徑為30.060μm。當(dāng)溶液pH值為3.0、投加量為0.05g(1.0g/L)、反應(yīng)時(shí)間為60min、鈾的初始濃度為10mg/L時(shí)，鈾的去除率達(dá)到95.04%，吸附量為9.50mg/g。羥基磷灰石去除水溶液中鈾時(shí)，反應(yīng)符合Langmuir和Freundlich吸附等溫線模型，最大吸附量達(dá)47.847mg/g，不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)鈾的去除過程，符合準(zhǔn)二級(jí)吸附

4、速率模型。
　　(3)實(shí)驗(yàn)制備的納米零價(jià)鐵顆粒緊密，表面光潔，但顆粒間形成鏈狀連接，團(tuán)聚在一起，平均粒徑為10.769μm。當(dāng)溶液pH值為4.0、投加量為0.06g(1.2g/L)、反應(yīng)時(shí)間為60min、鈾的初始濃度為10mg/L時(shí)，鈾的去除率達(dá)到90.40%，吸附量為7.53mg/g。納米零價(jià)鐵去除水溶液中鈾時(shí)，反應(yīng)符合Langmuir吸附等溫線模型，最大吸附量達(dá)31.25mg/g，不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)鈾的去除過程，符合準(zhǔn)二級(jí)吸附速率

5、模型。
　　(4)實(shí)驗(yàn)制備的復(fù)合材料表面蓬松光潔，分散性良好，比表面積較大，平均粒徑為20.798μm。當(dāng)溶液pH值為3.0、投加量為0.05g(1.0g/L)、反應(yīng)時(shí)間為60min、鈾的初始濃度為10mg/L時(shí)，鈾的去除率達(dá)到91.33%，吸附量為9.13mg/g。復(fù)合材料去除水溶液中鈾時(shí)，反應(yīng)符合Langmuir吸附等溫線模型，最大吸附量達(dá)41.67mg/g，不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)鈾的去除過程，符合準(zhǔn)二級(jí)吸附速率模型。
　　(5