納米零價鐵對染料廢水的脫色性能研究.pdf

1、近年來，難降解有機物的環(huán)境影響受到世界各國的普遍關(guān)注，其污染的防治和控制已成為環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域中的研究熱點和難點。染料與印染工業(yè)生產(chǎn)廢水是當(dāng)前影響水體環(huán)境質(zhì)量的主要污染源之一。染料廢水具有污染物成分復(fù)雜、有機物含量高、色度大、pH值波動大、可生化性差、水質(zhì)水量變化大等特點，屬于難降解工業(yè)廢水。傳統(tǒng)的處理方法很難使其達(dá)標(biāo)，成為工業(yè)污染治理的世界性難題。對此國內(nèi)外學(xué)者采用不同方法改變難降解有機物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，提高其生化性，消除或降低其毒性，

2、以便在后續(xù)的生化處理中得到徹底降解。近年來在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的納米零價鐵(NZVI)技術(shù)以其獨特的性能和優(yōu)勢，呈現(xiàn)出良好的前景，已在地下水修復(fù)、土壤環(huán)境中難降解污染物以及難降解工業(yè)廢水的處理方面得到成功的應(yīng)用，成為新興的環(huán)境治理和修復(fù)技術(shù)。 本文以水溶性偶氮染料甲基橙(MO)和直接湖藍(lán)(DB15)為脫色研究對象，利用自制的納米零價鐵和樹脂固載納米零價鐵材料，系統(tǒng)研究了其對兩種染料的模擬廢水的脫色性能，具體研究內(nèi)容如下：

3、 1.以液相合成法制備了NZVI，并系統(tǒng)研究了NZVI對MO的脫色性能。分別考察了染料初始濃度、NZVI投加量、pH、溫度、無機鹽和漿料等對脫色效果的影響。結(jié)果表明，脫色反應(yīng)速率迅速，脫色率隨染料濃度和溶液pH的增大而減小，隨NZVI投加量的增大和反應(yīng)溫度的升高而增大，染料廢水中無機鹽(Na2SO4)和漿料羧甲基纖維素鈉(CMC)的存在對脫色反應(yīng)有一定的抑制作用。 2.通過紫外-可見光譜、紅外光譜、氣相色譜和氣-質(zhì)聯(lián)用等檢測

4、手段推測NZVI對MO脫色反應(yīng)的主要產(chǎn)物為對氨基苯磺酸鈉、N，N-二甲基對苯二胺和N-甲基對苯二胺，說明經(jīng)納米鐵處理后的染料大分子轉(zhuǎn)化成了小分子，提高了母體的可生化性。動力學(xué)研究說明NZVI對MO模擬廢水的脫色反應(yīng)呈一級指數(shù)衰減趨勢，脫色反應(yīng)主要發(fā)生在前10 min內(nèi)，脫色反應(yīng)的活化能為35.9 kJ/mol。 3.以FeSO4和NaBH4為前驅(qū)溶劑，以聚苯乙烯型陽離子交換樹脂為載體，制備了樹脂固載的納米鐵，室溫下用于對偶氮染