鐵基非晶材料在污水處理中的應(yīng)用.pdf

1、面對(duì)日益惡劣的自然環(huán)境，如何減少人類活動(dòng)對(duì)自然的污染和破壞，如何從自然界中獲取安全的飲用水資源，是21世紀(jì)人類最關(guān)心的問(wèn)題之一。本文以鐵基金屬非晶Fe78Si9B13為研究對(duì)象，分別研究了鐵基金屬非晶在工業(yè)污水處理中降解有機(jī)物的應(yīng)用，及生活污水處理中對(duì)細(xì)菌的抗抑作用。
　　 鐵基非晶能夠高效的降解污水中的有機(jī)物。本研究以鐵屑微電解處理方法為參考，自行設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)用曝氣電解池。用化學(xué)需氧量作為衡量污水中有機(jī)物含量的主要指標(biāo)，比較

2、鐵基金屬非晶與傳統(tǒng)微電解填料鐵屑在相同的實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)未知混合廢水中有機(jī)物的降解能力。發(fā)現(xiàn)鐵基金屬非晶Fe78Si9B13和Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3在30分鐘內(nèi)分別可以減少?gòu)U水18.93％和22.93％的化學(xué)需氧量，與傳統(tǒng)微電解填料相當(dāng)，但投入劑量?jī)H為傳統(tǒng)微電解填料的1/25。
　　 金屬非晶Fe78Si9B13的回收預(yù)期良好，單次實(shí)驗(yàn)質(zhì)量損失少于1.4％，多次回收利用質(zhì)量損耗保持穩(wěn)定。在XRD圖譜分析中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)

3、鐵基非晶材料的晶化。但是實(shí)驗(yàn)后，如果Fe78Si9B13暴露在空氣中則會(huì)迅速在表面產(chǎn)生明顯的銹蝕。探討了一種鐵基非晶在流體環(huán)境下的腐蝕行為，并認(rèn)為這是鐵基非晶降解有機(jī)物的主要方式。
　　 鐵基非晶還能夠有效地抑制微生物（包括細(xì)菌、真菌及放線菌）的生長(zhǎng)。在振蕩培養(yǎng)中，發(fā)現(xiàn)Fe基、Ni基和Cu基三種金屬非晶都能抑制大腸桿菌的生長(zhǎng)。用比濁法測(cè)定光密度OD值表征液體中細(xì)菌數(shù)量。添加金屬非晶的大腸桿菌菌懸液比正常培養(yǎng)最多下降65％，比加入

4、純鐵時(shí)下降57％。且金屬非晶不同成分間對(duì)抑菌效果影響無(wú)顯著差異(σ=0.05)，即Cu基非晶的抑菌效果與Fe基和Ni基相近。但在菌懸液細(xì)菌數(shù)量增加后，所有供試金屬非晶的抗菌效果同時(shí)消失。在平板培養(yǎng)中，通過(guò)連續(xù)觀察證實(shí)了這一過(guò)程。
　　 用平板培養(yǎng)測(cè)量金屬非晶抑菌圈時(shí)，在金屬非晶周圍首次發(fā)現(xiàn)明顯的抑菌邊界，表現(xiàn)為抑菌圈邊界細(xì)菌數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它位置。三種金屬非晶的抑菌圈半徑最大僅為Fe78Si9B13的3.44mm，不到純鐵24.4