水體中氮污染的去除技術(shù)研究.pdf

1、水體污染早已成為影響環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)大問(wèn)題,且其污染情況有愈演愈烈的趨勢(shì)。水體中的各種有毒有害物質(zhì)在不斷地侵害威脅著人類(lèi)的健康和生存。其中硝酸鹽、氨鹽、亞硝酸鹽的危害已不容忽視。近年來(lái),三氮的去除研究已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)。納米材料具有比表面積大,活性強(qiáng)等特點(diǎn),能夠快速的去除有機(jī)物、硝酸鹽等污染物,因而備受關(guān)注。已有研究表明,納米鐵對(duì)硝酸鹽氮有較高的去除率,但其還原產(chǎn)物主要為氨氮,且氨氮生成率高達(dá)90％以上,初始反應(yīng)速率不是很高,不能很好的適應(yīng)

2、高濃度硝酸鹽氮的去除。因此,尋求新的材料或者新的方法以提高硝酸鹽氮的去除效率,減少產(chǎn)物氨氮的生成將成為今后研究工作的重點(diǎn)。
　　本文自制新型材料石墨烯負(fù)載的納米鐵來(lái)進(jìn)行研究。在與納米鐵材料效果的對(duì)比基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了石墨烯負(fù)載量、硝酸鹽氮初始濃度、pH、溶解氧和共存離子等因素對(duì)去除效果的影響,探討了石墨烯負(fù)載納米鐵去除硝酸鹽的反應(yīng)機(jī)理。運(yùn)用改性沸石對(duì)產(chǎn)物氨氮進(jìn)行吸附去除。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套處理三氮污染水體的工藝流程。所得結(jié)論如

3、下:
　　(1)硝酸鹽氮去除效果明顯高于還原鐵粉。還原鐵粉在酸性條件下才能與硝酸鹽進(jìn)行反應(yīng),而納米鐵在中性條件下即能很好的反應(yīng)。納米鐵90min的去除率可達(dá)80%以上。
　　(2)石墨烯負(fù)載納米鐵去除硝酸鹽氮效率明顯高于納米鐵,且氨氮生成率為79%左右,較之納米鐵有所降低。石墨烯與納米鐵最佳負(fù)載比為5:1;在石墨烯負(fù)載納米鐵投加量相同的情況下,隨著硝酸鹽氮初始濃度的增大,去除率有所下降;PH降低,一定程度上能提高去除率;水體

4、中溶解氧濃度越大,石墨烯負(fù)載納米鐵對(duì)硝酸鹽氮去除效率越低,這是因?yàn)槿芙庋跹趸{米鐵,降低了還原硝酸鹽氮的能力;共存離子Cl-、SO42-、PO43-對(duì)去除硝酸鹽氮效果影響較小,影響程度由大到小依次為:PO43-、SO42-、Cl-。
　　(3)通過(guò)電鏡掃描石墨烯負(fù)載的納米鐵與硝酸鹽氮0、30、90min后的剩余產(chǎn)物。發(fā)現(xiàn)制備的石墨烯負(fù)載的納米鐵材料為顆粒狀球體。粒徑約為20~80nm,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,納米鐵逐漸變成絮狀物質(zhì)。經(jīng)過(guò)動(dòng)