零价铁在水处理技术中的研究现状及发展趋势 8页

'万方数据雾嚣卷雾lO囊2007年lO胃工鲎瘩硷纛Indust—a1Wa栅·‘陆瓣ment￥建。27№。lOoct．．2∞7零价铁在水处理技术中的研究现状及发展趋势潮振中1一，零慧簿1，詹健2(1．同漭太学环境科学与工程学院，上海200092；2扁赫天学建筑工程学院，茳群南昌330031)【摘翼】舟绍了零价铁在水处理中的成用现状。零价铁可被用于处理水中的各种i亏染物质，薜中包括重金属、有机化合物、病毒、营养元素、天然有机物以及消毒副产物等。简要叙述了纳米缀零价铁的制备方法，并提出了把纳米缓零债铣徽为敬性捌改佳滤料的设想。【美键域】霉铸铁；泰娃瑾；致整游糖【串鬻癸蒜号】x7∞．1【文麓棘谈鹅】A【文章编号】l钓5—82鲫‘(嬲)10一ool3～O幸SituatiOnanddeVelOpmentofzerO-Valenceironinwatertreatmentuuzhenzh衄gl”，D即gHuipill91，zh肌Ji蹰2(1．＆b以矿踟f，0聊聊”dsc如Me埘耐肋讲舶e一增，孙，掰i￡，砒J啪妨，鼢砷崩瓜200092，C舡w；2＆硒靠水咒柚Pc船g嚣喇聊B，f蜡，腌w蛔增妇妇礴玲，砌"乩昭33003l，c矗矗m)娥隰壁：韵特8pp珏e8商m《zero-粕锑ee{l鼬泌髓}既捆慨嫩瓤i撒r蕊琳e矗王tc髓beHsed￡brf嘲蝌j1壤av8妊#哆ofe帆乜商nant8inw8ter8uch描he8、丁f姆eta乙埘曙aniccomp。黼氘，vinls，nu矗eⅡtelemen{鹄nat删mg蹰i8m黼ddi8iIlf＆tionby巾roduc拓．The8ynthesisH擀thodofzero-valenceironnanoparticleisde∞ribedbrieⅡy．Aconcep60ntllatze静valenceironnono叫icle，鹧akindofmodifier，啪beu8ed船modmedmtermediai8putfbrw8rd．KeywOrds：勰舯-州enceimn；waIer协{atmem；modmedmt蚪media—卜—■_+—+-■——■——+—-÷——’—·■——●—·1—-—■—●—·■*-q—-■--—_-■——-}——}，—}—■—-—■·小书-—p-—P-■-—+-■-呻—■——■*—小_■--■—-+-—}-+—■-·■—-■——+一{10，；l7静～17辩．[8j野l舡mBvK，瓠啪I榭eR．鼍嗜EdR^，d越．h挑(Ⅵ)强dl瑚；2l一船。【ll】飘拇T卦，赫稚鞭，强幽他面矗掂妇赫p融斌羽髓妇静gaDic蝴蒯蛐hyi瑚《Ⅵ)南鼬k【J】+J．帮砒．B疆HLc峨蹦．，1978．50(3)；543—551．【12]Ji町唔J，w8雌s．HⅢ日刚0polll帽九11lc酬w鲥哪面P0恤|8i皿盎rrale(Ⅵ)舳^di耐埘ec佃m／c伽母llalllin啪t盱andw硼拙walerheabmt[J】．a”㈣’《‘hm，2∞6，63(2)：212_219．[n]Ji8l】sJ，YillQ，赫蛳J，雌吐oc明咖m∞d搬曲删蝻幽《锄南豳幽删婶懈。汹凶疆Ⅸ麓缸珊咖w瓣粥娃】硒印舶ph瑶，嬲。6l(4)：S辩一S靳。n4】乳叫cT8，铷翻IG碱‰p0Bme如m崩黼《妇(V)越．d∞b山(V)in删蝴舯di衄ni一坼[J】．^l札工clIe批，1973．26(5)：1137—1141．【15】B啪H，Bid粥J，Ⅲ·咄8MJ．sln击嗍afH)忡岫h硼遍^呻蛐鲥ut；蝴+1．mIdia重i叩一hdIlced鼬dlI湘dh蛳(Ⅵ>协轻黼(V》坶￡霹【珏王觚a㈣。soc．，l叠暮7，l游{签)：7稻l一，764．n6]辩Ⅲ棚腑VK，winkdⅢ眦K，lh期n“聃Y，m止．H毗哪q萨日e口伽ph卅㈣删扣c耐眦‰0f恼叫e(Ⅵ)椭UV刊imed血髓h刚Bp㈣·耐蝴8；R胡ejn衄IlanciIIsde刚Ⅻ枷蝴ofIli咖謦l卜c吼lai_lillgp棚"t㈣bH】．1n把m丑tiond如町nddPh眦嗍舒，2003．5(3)：183一19。．[17】鞋H癜JB，Bc蕊珏，Bie址i王B神罐《＆王瑾lefV)h№啦融#赫知i瘴es霜u6强B：五班雠妇轴k轼矗赫曲s醢每疆】弛Q∞挑tl辨4，期<24)：5棚一5，。2，【18]sh舢脚vK，B唧甜cR。O屯榭黼DB，e‘a1．holI《Ⅵ)and岫(V)删d砒ion0fdli唧删协[J】．Ew咖皿sci．1铀Ⅱ01．，2∞2，撕(19)：4182—4186．【19]sh捌∞n-vK．01c叩附DB．Rwt砒e(V)慨id目li蚰0ftll蛔Ⅱ籼：^辨瓣xpId№m凼ly出口]．h*chi“如‰。20∞，，l《1)：40一镌【∞瑚撼#阻V鼍茧啦啦《疆)商d翻妇《p疆出曲‘矗啤。i脚端晰删帅【J]．蹦．班I弘凸恤．，∞02，65<4)：3鹌一3耶。[作者简舟】王和平(1960一)，1994捧毕业于西安建筑科技犬学，两±，教授。电话；酗19棚如吣7．E—瑚il：wlp回bⅡqM．edum，wlP60国126．。㈣q【收藕赫期】20唧一04一12(修改穑>一13一 万方数据专论与综述工业水处理2007—10，27(10)随着经济的快速发展，我国水环境受污染状况越来越严重。水体中的主要污染物包括天然有机物(NOM)、有机氯化物、重金属、营养元素、病毒等。如何能经济有效地去除水中污染物，一直是水处理界追寻的目标。自从20世纪80年代末有人报道零价铁可以还原去除水溶液中的氯代有机物以来．利用零价铁处理水体污染物一直是非常热门的研究领域。近年来．零价铁已被广泛地用来降解和去除环境中的有机污染物质和无机污染物质。铁化学性质活泼．来源丰富，价格低廉。零价铁具有一定的比表面积。电负性很大，电极电位酽(nPyFe)=一0．44V，具有还原能力，可将金属活动顺序表中排于其后的金属置换出来并沉积在铁的表面．还可将氧化性较强的离子或化合物及某些有机物还原。Fez+具有还原性，酽(附+／F矿)=0．77lV，因而当水中有氧化剂存在时．Fe“可进一步被氧化成Fe3+，并在一定的pH条件下，可形成铁的氢氧化物。其对溶液中的污染物有吸附和絮凝的作用。纳米级零价铁比普通零价铁具有更大的比表面积、更高的反应活性及更强的吸附性。纳米级零价铁作为一种新型材料是当今研究的前沿领域．有着广阔的应用前景。纳米级材料是指空间三维中至少有一维处于纳米尺度范围或以其作为基本单元构成的材料。1零价铁在水处理中的应用1．1零价铁对重金属的去除当前．世界各国的地下水受重金属的污染日益严重。修复地下水时采用的抽出处理法成本较高、周期长、能耗大且地面的二次污染状况严重。在此基础上又发展了原位修复技术．渗透反应隔栅(PRB)就是其中较为热门的方向。零价铁常被用作其中的反应介质。盂凡生等“3在对受铬污染的地下水的研究中．分别以活性炭、零价铁、活性炭+零价铁作为反应介质，设计PRB对地下水进行处理，结果发现单独采用石英砂除铬效果不明显，石英砂和活性炭相混合有一定的去除效果。但处理到一定程度时活性炭出现吸附饱和。而零价铁的去除作用明显。零价铁和活性炭联合使用效果更佳，可使出水中cr的质量浓度<0．05m以，达到国家标准。原因是零价铁对cr(Ⅵ)有较强的还原作用，零价铁与活性炭配合作用时．表面“变大”．增强了铁的反应能力。格栅内零价铁在有氧和厌氧条件下都可能发生一14一电池腐蚀反应(零价铁充当阳极，炭充当阴极)。而由于活性炭对氢离子和cr均有吸附作用，所以氢离子对cr的吸附存在竞争作用。但铁被腐蚀后，体系的pH升高，使得氢离子竞争作用变弱，从而使活性炭对cr的吸附性能增强。M．P．Roben等⋯在研究用零价铁处理地下水铬污染时发现，采用序批式反应，Cr(Ⅵ)还原依赖于pH、零价铁的浓度以及零价铁的类型。采用零价铁还原Cr(Ⅵ)，反应较快，去除率和零价铁的浓度成正比，pH越高，其去除率越慢。K．Kar8chuIll【e等(31采用铁去除饮用水中的砷时发现，投加45．8g的铁粉处理含有500脚．／LAs(V)的水龙头的水是可行的。A．H．Khn等“3在处理孟加拉国受砷污染的地下水时．使用了由铁屑和砂为滤料的滤池。实验结果表明在一定的条件下，零价铁对砷有着较好的去除效果。x．L．oli“er等”1在用砂和零价铁对As(Ⅲ)的去除研究中发现，使曝气过的溶液通过砂和零价铁的混合滤柱。最终出水的As<50汕以。在该过程中，不需要添加氧化剂。并认为，二价铁在被氧化的同时，会导致As(Ⅲ)的氧化。生成的As(V)吸附到所形成的水合氧化铁的表面。1．2零价铁对放射·|生元素的去除B．Gu等⋯在对地下水中的铀(U)的去除当中，采用零价铁还原沉淀u(Ⅵ)。研究比较了零价铁和几种吸附材料对地下水中U的去除效果。结果表明零价铁填料比其他几种吸附剂如泥炭、氧化铁等去除水溶液中的u(Ⅵ)更有效。在u初始质量浓度高达18g／L时，几乎100％的U可被零价铁去除。1．3零价铁对舍氯有机物厦消毒副产物的降解含氯有机物包括氯代烷烃、氯代烯烃、氯代芳香烃以及有机氯杀虫剂等。有机氯化物是重要的化工原料和有机溶剂。广泛地应用于化工、医药、制革、电子等产业。加上挥发性氯代烃还是饮用水氯消毒的副产物．使其成为地下水和饮用水中最常见的有机污染物之一。许多氯代有机化合物具有三致效应(致癌、致畸、致突变)或可疑三致效应。因此对此类污染物污染的环境水体进行恢复处理已迫在眉睫。近年来．人们对研究水中氯代有机物的分解方法越来越感兴趣．其中还原脱氯是一种有前途的新方法．它将氯化有机物转变为不含氯的有机物和氯离子。零价铁是一种重要而廉价的处理受氯代溶剂污染水体的有效材料。P．zllang等⋯使用改性沸石 万方数据 万方数据 零价铁在水处理技术中的研究现状及发展趋势作者：刘振中，邓慧萍，詹健，LiuZhenzhong，DengHuiping，ZhanJian作者单位：刘振中,LiuZhenzhong(同济大学环境科学与工程学院,上海,200092;南昌大学建筑工程学院,江西,南昌,330031)，邓慧萍,DengHuiping(同济大学环境科学与工程学院,上海,200092)，詹健,ZhanJian(南昌大学建筑工程学院,江西,南昌,330031)刊名：工业水处理英文刊名：INDUSTRIALWATERTREATMENT年，卷(期)：2007，27(10)引用次数：1次参考文献(21条)1.孟凡生.王业耀.汪春香.陈洪波铬污染地下水的PRB修复试验[期刊论文]-工业用水与废水2005(2)2.RobertMP.RobertWP.SharonKHCoupledIronCorrosionandChromateReduction:MechanismsforSubsurfaceRemediation1995(8)3.KarschunkeK.JekelMArsenicremovalbyironhydroxidesproducedbyenhancedcorrosionofiron2002(2)4.KhanAH.RasulSB.MunirAKMAppraisalofasimplearsenicremovalmethodforgroundwaterofBangladesh2000(7)5.OlivierXL.StephanJHOxidationandremovalofarsenic(Ⅲ)fromaeratedgroundwaterbyfiltrationthroughsandandzero-valentiron2005(9)6.GuB.LiangL.DicheyMReductivePrecipitationofUranium(Ⅵ)byZero-ValentIron1998(21)7.ZhangP.TaoX.LiZEnhancedperchloroethylenereductionincolumnsystemsusingsurfactant-modifiedzeolite/zero-valentironpellets2002(16)8.AmoldWA.WingetPReductiveDechlorinationof1,1,2,2-Tetrachoroethane2002(16)9.MathesonLJ.TratnyekPGReductiveDehalogenationofChlorinatedMethanesbyIronMetal1994(12)10.LiuY.MajetichSA.TiltonRDTCEDechlorinationRates,Pathways,andEfficiencyofNanoscaleIronParticleswithDifferentProperties2005(5)11.RaymondM.ZhangL.ArnoldWAReductionofHaloaceticAcidsbyFe0:ImplicationsforTreatmentandFate2001(11)12.GrittiniC.MalconmsonM.FernandoQRapidDechlorinationofPolychlorinatedBiphenylsontheSurfaceofaPa/FeBimetallicSystem1995(11)13.YouY.HanJ.ChiuPRemovalandInactivationofWaterborneVirusesUsingZerovalentIron2005(23)14.MurrayJP.LabandDJDegradationofpoliovirusbyadsorptiononinorganicsurfaces1979(6)15.SpositoGThesurfaceChemistryofSoils198416.ParfittRL.FraserAR.FarmerVCAdsorptiononhydrousoxides.Ⅲ.Fulvicacidandhumicacidongoethite,gibbsiteandimogolite1977(3)17.GuB.SchmittJ.ChenZAdsorptionandDesorptionofNaturalOrganicMatteronIronOxide:MechanismandModels1994(1)18.PaulW.JenniferJNitrateremovalinzero-valentironpackedcolumns2003(8)19.AlowitzMJ.SchererMMKineticsofNitrate,Nitrite,andCr(Ⅵ)ReductionbyIronMetal2002(3)20.梁震.王焰新纳米级零价铁的制备及其用于污水处理的机理研究[期刊论文]-环境保护2002(4) 21.SunY.LiX.CaoJCharacterizationofzero-valentironnanoparticles2006(1)相似文献(10条)1.学位论文陈华清零价铁与CRI联合处理染料废水2007我国是主要的染料生产国，染料的产量占世界总产量的1/5，但染料厂的规模较小且分散，各种生产技术与世界先进技术相比差距很大，由于对各种原料的利用率不高，因此产生了大量高浓度废水。一般情况下染料生产废水具有废水水量人、有机物浓度高、色度高、无机盐含量高、成份复杂、可生化性差等特点，直接排放对水体的污染非常严重。同时，为适应市场变化，厂家不断更新染料产品、改变生产线，导致废水的水质变化大。因此，染料废水处理一直是工业废水处理中的难点与热点。本论文以模拟废水和实际生产废水为主要研究对象，结合项目研究的需要，尽量采用廉价易得的实验材料和简单的实验方法，主要进行了零价铁—人工快速渗滤系统(简称CRI系统)处理染料废水的可行性研究。首先，采用零价铁微电解法处理COD浓度高、色度高的染料废水，考察了原水pH、反应时间和铁屑投加量对色度和COD去除效果的影响，对微电解法处理染料废水的作用机理进行了探讨；然后采用污水人工快速渗滤系统(CRl)进行深度处理，考察了运行方式和滤层厚度对COD去除效果的影响，对人工快速渗滤系统处理废水的作用机理进行了探讨；最后，通过对武汉染料厂废水排放及处理情况进行调研，针对该厂废水处理过程中存在的一些问题提出一套整改方案，进行了简单的可行性分析和效益分析。研究得出如下结论：(1)微电解法处理模拟废水和实际生产废水效果良好。初始pH为5-6，反应时间为10-30min时；色度的去除率可达到90％以上，COD的去除率可达40％-50％：原水的初始pH对处理效果影响显著，在实验条件下，原水pH较低时，处理效果更好；反应时间对处理效果的影响较火，反应时间越长，处理效果越好，但是反应时间过长会产生大量Fe<"2+>、Fe<"3+>而影响出水色度。微电解处理染料废水是铁的还原作用、氢的还原作用、电场作用和铁离子的絮凝作用共同作用的结果，其中铁和氢的还原作用使染料分子的发色基团断裂起主要作用，所得的实验结果可以为认识微电解法废水处理过程、以及该方法的实际应用提供理论依据。(2)污水人工快速渗滤系统(CRI)是在对各种类型土地处理系统研究总结的基础上，针对传统污水土地处理系统普遍存在的水力负荷低、单位面积处理能力小等问题提出的。本研究通过实验研究再到实际应用，系统的分析了CRI系统的处理效果，采用1天淹水2天落干的频率处理直接黑GF模拟染料废水，运行稳定后，系统出水COD仅为99mg/L，达到纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-92)一级排放标准，处理武汉染料厂实际生产废水出水COD仅为174mg/L，达到纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-92)二级排放标准。有机污染物在淹水期积累、在落干期被氧化降解是CRI系统去除有机物的作用机理，系统的复氧状况对系统的污染物去除效果至关重要，它直接影响到系统内有机污染物的好氧生物降解作用的进行。(3)武汉染料厂现行污水处理系统存在污染负荷过高、设备老化和缺乏应急保护设施等问题，结合前期实验研究和小型试验，设计出的零价铁—CRI联合处理系统具有多方面的优势，该系统处理染料废水适用范围广，具有较好的污染物去除效果，零价铁脱色段工艺采用机械搅拌的方式，有效的避免了零价铁表面钝化的影响，CRI系统设计为多套并行、淹水—落干交替的运行方式，有效避免了CRI系统由于水力负荷和污染负荷过高而产生污染物穿透现象的发生，设计的工艺流程是一种操作简单、运行管理方便，低能耗、低投资和低运行管理费用的污水处理系统，具有非常显著的环境效益和社会效益。本论文主要创新点在于：(1)将零价铁微电解法和CRI技术结合起来，对染料废水处理过程中影响处理效果的主要因素进行了多方面的研究，对染料分子脱色前后的结构变化进行了比较细致的研究；(2)研究过程中将染料分子在特征吸收峰下的吸光度与染料废水的色度绘制成标准曲线，提高了色度测量的准确度，大大减少了工作量。建议今后进一步加强零价铁—CRI系统研究，不断完善该技术，改善出水水质，并不断拓宽其应用范围，为进一步实现污水资源化、节约水资源做出贡献。2.会议论文蒋明.张道斌.曹志强.张晖零价铁对活性艳红X-3B的脱色动力学研究2006本文研究了不同pH、铁粉投加量和染料初始浓度条件下零价铁对染料活性艳红X-3B脱色的动力学.零价铁对活性艳红X-3B的脱色反应开始时符合准一级反应,但随着反应时间的增加会逐渐偏离准一级反应.通过引入衰减系数kd来表征零价铁活性表面随着反应时间的增加而钝化失活,建立了相应的数学模型.由实验数据确定了不同条件下的衰减系数kd和零价铁与染料的反应动力学常数K.结果表明:衰减系数kd随着pH和铁粉投加量的增大而增大,随着染料初始浓度的增大而减小;反应动力学常数K则随着pH和染料初始浓度的增大而减小,随着铁粉投加量的增加而大致上以相应比例增加.3.学位论文胥思勤零价铁和岩矿材料去除水中有机污染物的研究2002随着工农业生产和城市化进程的加快，许多有毒有害有机污染物进入环境。例如，有机氯化物在工业领域(如化工、医药、制革、电子、农药等方面)的广泛应用。几乎所有的氯代芳烃及其衍生物都有毒性且难降解，其中相当一部分被列入美国EPA环境优先控制污染物。有机氯化物的降解处理技术是近年来环境工程学界的前沿和热点课题。又如，机械加工工业产生大量工业有机废水。虽然目前我国大型的机加工厂都建有废水处理站或委托第三方进行处理，但仍然存在着废水废液处理不能达到设计要求或处理费用较高的问题。因此，改进这类废水的处理技术，将有助于这类产业解决环保和经济问题。神龙汽车有限公司襄樊总厂是典型的机械加工工厂，规模大，生产稳定，其废水具有很好的代表性。本论文以其有机废水治理为例进行研究，将有利于寻求这一领域新的解决方案。在环境污染治理中，成本和效果是两个重要的因素，如何在保证处理效果的条件下，降低处理成本是污染治理方法研究的中心工作。本研究的目的是，通过对零价铁、沸石、膨润土等在不同条件下对水中几种有机氯化物的降解效果的对比研究，进一步探讨铁、沸石、膨润土等对水溶液中有机氯化物的降解机理，优化其降解条件，并通过对机械加工工业有机废水的处理，达到实际应用的目的。本次研究首先选择有机氯化合物中用途广、产量大、环境危害大的六种有机氯化物作为目标污染物，它们是二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯及氯苯等六种相对分子质量较小的有机氯化物。本文研究了不同粒度(包括纳米级零价铁)、不同纯度(普通铁屑与分析纯还原铁粉)、不同催化条件(Pd催化)、不同氧化条件(双氧水)及不同pH条件下，零价铁对有机氯化物的降解情况。同时，对比研究了不同粒度的蒙脱石、沸石、碱性流纹岩、英安岩等岩矿材料及其表面活性剂改性产物对有机氯化物的吸附和解吸情况。其次，本次研究探讨了机械加工工业有机废水中有机物的去除方法。选择了不同絮凝剂(包括硫酸铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁和聚丙烯酰胺)进行絮凝实验。对比研究了不同粒度及不同氧化条件下，零价铁对机械加工工业有机废水中有机物的去除效果。另一方面，利用沸石、膨润土及其改性产物吸附处理有机废水。在对现有废水处理系统进行研究的基础上，对处理工艺进行了适当的改进，并显著提高了系统有机物去除效率。本次研究的主要结论如下：1.零价铁降解有机氯化物的过程是一个完全脱氯的过程。我们的实验发现，四氯乙烯、三氯乙烯等在铁表面的降解反应是一个完全脱氯的过程，而不是顺序脱氯过程。即，当氯代有机分子被吸附在金属铁表面后，有机氯化物分子中的氯原子得到电子，被氢原子取代，直到降解为最终产物(如氯苯降解为苯，四氯乙烯及三氯乙烯降解为乙烯等)。2.影响零价铁降解有机氯化物的因素包括：(1)酸性条件有利于有机氯化物的降解。pH值从6.0降到5.0，有机氯化物的去除量显著提高。pH值小于5.0后有机氯化物的去除量随pH值降低无明显变化。反应后体系的pH值增大，且反应前体系pH值越低，反应后pH值的增加越大。反应前的pH值为5.0，反应后的pH值上升为6.0。即使反应前的pH值达到2.0，反应后的pH值仍可以达到5.3，为弱酸性。这一现象对实际应用十分有利，因为在零价铁对有机氯化物进行降解的实际处理中，可以将反应的pH值控制在适当的较低水平，对于酸性或弱酸性废水，可以直接进行处理，而无须对处理后的系统出水进行碱中和。(2)零价铁的粒度减小有利于有机氯化物的降解。在相同pH条件下，与微米铁相比，纳米铁的有机氯化物单位质量去除量显著提高。(3)体系的水动力条件影响有机氯化物的降解，水体搅动大时，有机氯化物的降解迅速。(4)零价铁降解有机氯化物的反应中Pd起催化作用，有效降低了反应的活化能，加速反应的进程。(5)双氧水本身对本实验采用的有机氯化物没有降解作用，但双氧水与零价铁共同作用加速水中有机氯化物的去除，尤其对反应活性较小的二氯甲烷的去除效果显著。双氧水、铁共同作用下有机氯化物的去除部分是因为·OH的氧化作用，本分是有机氯化物在反应生成的氧气作用下，直接从溶液中逸出。3.本文探讨了有机氯化物分子连接性与零价铁的反应活性的相关性。作为同系物，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的反应速率常数与分子连接性指数的0阶项(0Xv)、1阶项(1Xv)和2阶项(2Xv)均呈良好的线性相关关系。分子连接性指数中的0阶项0Xv与二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯及四氯乙烯的反应速率常数呈良好的线性相关关系，一阶项1Xv与六种有机氯化物的反应速率常数线性相关关系，因此分子连接性指数0Xvv可以用来预测氯代甲烷、氯代乙烯的反应活性。一阶项1Xv可用来预测包括氯苯在内的有机氯化物的反应活性。4.表面活性剂改性作用有利于岩矿材料对有机氯化物的吸附。用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA-Br)对岩矿材料进行表面改性处理后，对有机氯化物的去除量总是高于那些未经改性处理的材料。表面活性剂对有机氯化物的吸附增强作用与材料本身的性质密切相关，自然材料的吸附能力越强，表面活性剂改性后对有机氯化物的吸附增强能力越强，水中有机氯化物的去除量也就越大。5.有机物在沉积物中的有机碳—水分配系数K∝(简称为沉积物水分配系数)与岩矿材料对有机氯化物的去除量之间有较好的直线相关关系。通过该参数及其与有机氯化物吸附去除量的相关性，可以用来预测其它有机氯化物在吸附材料上的吸附作用大小。6.不同岩矿材料对有机氯化物的吸附能力存在差异。总体上讲，吸附能力由大到小的顺序为：改性膨润土＞改性沸石＞改性英安岩＞改性流纹岩。吸附能力越强，吸附剂表面形成的“萃取层”越厚，在解吸初期有机氯化物解吸越迅速，但随着解吸的进行，“萃取层”中有机氯化物越来越少，因此解吸出的有机氯化物的量下降越迅速。另一方面，吸附能力较弱的有机氯化物最容易从吸附状态中解脱出来。因此，吸附剂与吸附质的吸附能 力直接影响解吸过程：吸附能力越强，解吸能力越弱，反之，则越强。7.零价铁与机械加工工业有机废水的反应进行较为缓慢。铁的粒度越小，有机污染物的去除效果越好。双氧水与铁共同作用下废水的CODCr有较大下降。零价铁处理污水的优点：经济合理。原料廉价易得，可望开发出简单实用、操作费用低、处理量大的水处理装置，实用性强，可同时处理多种有毒物质，占地面积小，整个装置易于定型化及设备制造工程化。8.膨润土比沸石具有更强的降低废水COD的能力，而表面活性剂改性后沸石和膨润土去除COD的能力均有较大增强。改性沸石和膨润土是极具潜力的机械工业废水的处理材料。9.本文对机械加工工业有机废水处理技术絮凝环节进行了研究，并取得了较好的效果。采用无机絮凝剂硫酸铝、无机高分子絮凝剂聚合硫酸铝、聚合氯化铁及有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺等四种絮凝剂对机械加工工业有机废水进行了絮凝实验研究。硫酸铝，废水的pH对絮凝效果影响较大，废水越偏碱性，越有利于废水中有机物的去除。增高pH不但能够降低絮凝剂的最佳投放量，而且还能增大有机物的去除效率。高分子絮凝剂对废水中有机物的去除能力与废水的pH值关系不大。这一点在实际的废水处理中是相当有利的。一方面，可以降低废水处理系统运行的成本。另一方面，能够提高系统运行的稳定性，加大系统的抗冲击能力。无机高分子絮凝剂的最佳投放量远远小于硫酸铝的最佳投放量，两种无机高分子絮凝剂相比，聚合氯化铁更有利于有机物的去除。聚丙烯酰胺的最佳投放量最低，但有机物去除率也最低，相比之下，聚合氯化铁对有机物有最好的去除作用，最佳投放量仅为硫酸铝的1/30，而且絮凝前无须对废水进行pH调节，可以增强处理系统的稳定性。10.本文建议在原有设备的基础上对神龙汽车公司襄樊总厂有机废水处理工艺进行适当的改进：选用聚合氯化铁为絮凝剂，增加零价铁及双氧水作用过程，将活性炭吸附改成改性沸石和膨润土吸附。模拟实验取得良好处理效果：CODCr为2560mg/L的入水，经过处理后其CODCr仅为64mg/L，有机物总去除率达98％，达到国家工业和生活废水一级排放标准。4.期刊论文张亚平.蔡慧农.韦朝海.黄志勇.林郑忠.ZhangYaping.CaiHuinong.WeiChaohai.HuangZhiyong.LinZhengzhong超声强化Fe0去除阳离子红GTL的研究-环境工程学报2008,2(10)采用US/Fe0系统去除阳离子红GTL,考察了pH值、Fe0用量、超声功率及活性炭、H2O2、盐分添加对阳离子红GTL去除率的影响,利用紫外-可见吸收光谱变化查明阳离子红GTL在不同条件下的去除差异性,利用SEM解析铁的形态与染料去除的相关性.结果表明:pH≥5.0时超声和Fe0具有协同效应,Fe0用量2g/L,pH=7.0,超声功率135w,阳离子红GTL去除率达到96.07%;一定量的活性炭、H2O2、盐分添加会加速染料去除,US加速Fe0反应速度,但不改变染料降解机理,添加活性炭能够彻底降解阳离子红GTL,添加H2O2提供的氧化环境抑制苯胺类化合物生成;铁的形态及与染料的接触是影响染料去除效果的重要原因.5.学位论文刘永零价铁还原去除污染水体中的六价铬2006本文考察了还原铁粉和纳米级零价铁(Fe0)对六价铬(Cr(VI))的去除效率及其主要影响因素，并对还原铁粉去除Cr仅D的动力学进行了探讨。绘制了Fe-Cr-Hz0系的pe-pH图，并结合产物分析，分析了Fey还原去除Cr(VI)的机理。在制作纳米级Fe“过程中加入稳定剂淀粉来阻碍纳米铁颗粒的团聚，提高了其还原去除Cr(VI)的效率。此外还创造性的采用了维生素C(VC)对受污染水体中的Cr{VI)进行修复研究。6.期刊论文张晖.王正琪.吴峰零价铁对活性黑K-BR脱色动力学-化工学报2004,55(2)引言染料废水色度大、COD高、可生化降解性差,已成为我国一个主要的水污染源.其中偶氮染料占染料总产量的一半以上,它通常带有几个苯环,用一般的方法难以彻底脱色降解,而且其一次产物芳香胺具有致癌性[1],因此偶氮染料的脱色和降解成为水处理领域的热点和难点之一[2,3].7.学位论文任海萍纳米零价铁、炼钢粉尘的表征及吸附性能研究2008纳米技术在环境保护中的应用主要包括污染监测、环境防治与处理以及土壤修复。纳米技术的发展给有机染料的处理带来了一种新的颇具潜力的方法。目前，合成纳米金属颗粒的技术已开始走向成熟，纳米颗粒对染料、卤化物等难降解有机物也显示出高效的降解性能。由于零价铁来源广泛，而且不会产生二次污染，所以用纳米零价铁颗粒治理污染水体和土壤被认为是应用前景广阔的污染物治理技术。但是，纳米零价铁的合成成本造价在一定程度上影响了其在水处理领域的大规模应用。本论文详细论述了转炉炼钢粉尘的表面性质，拟把炼钢粉尘作为纳米零价铁的廉价代用品。本实验分别采用Brunauer-Emmett-Teller(BET)、XRD、粒度分布、透射电镜(TEM)、化学组成分析、热重-差示扫描量热法(TG-DSC)，系统从炼钢粉尘的形貌特征、化学组成、粒度大小进行了研究和分析，通过酸碱电位滴定和zeta电位测定重点探讨了粉尘的碱度和表面带电性质。实验结果表明，炼钢粉尘是可用于中和酸性废水的廉价碱性物质来源；是很好的吸附剂、催化剂、催化载体以及离子交换剂；是一种可有效应用于有机、无机物降解的氧化剂或还原剂。炼钢粉尘的这些物理化学性质及吸附性质可应用于多种工业过程。其次，实验还借鉴用零价纳米铁还原降解卤代有机物的成功经验，用液相还原法分别还原硫酸亚铁和炼钢粉尘制备了零价纳米铁粒子。用XRD和TEM表征两种样品的晶体结构、颗粒形貌与尺寸，并做了比较，结果表明:纳米零价铁颗粒为球形，单个颗粒粒径小于100nm。根据酸碱滴定结果，用FITEQL，程序计算了纳米零价铁的表面平衡常数，用MEDUSA软件模拟表面组分在溶液中的分布。用制备的样品进行了脱除有机染料酸性品红的实验，讨论了温度、酸性品红初始浓度、纳米零价铁加入量及溶液pH值对零价纳米铁粒子脱除酸性品红的影响，并对酸性品红的脱除机理进行简单分析，主要是利用还原作用和微电解作用。研究结果表明:纳米零价铁对酸性品红有很好的脱除作用，酸性品红的脱除率随温度的升高、纳米零价铁用量的增加以及酸性品红初始浓度的降低而逐渐增大。另外，本实验还对不同温度下焙烧改性后的炼钢粉尘进行了分析，分析了焙烧后粉尘中二价铁含量、BET比表面积、zeta电位等性质的变化；同时研究了不同温度下焙烧后炼钢粉尘对脱除酸性品红的影响。8.期刊论文梁震.王焰新纳米级零价铁的制备及其用于污水处理的机理研究-环境保护2002(4)铁化学性质活泼,来源丰富.纳米级零价铁作为除铬(Ⅵ)和脱氯降解有机氯化物的一种新技术有着广阔的应用前景.纳米级零价铁的制备方法总体可分为物理法和化学法.纳米级零价铁除铬(Ⅵ)的过程包括还原、沉淀、吸附和絮凝作用.纳米级零价铁脱氯降解有机氯化物是还原与吸附共同作用的结果,氯代烃转化为无毒或易生物降解的简单烃类.9.学位论文周涛氯酚类物质在零价铁强化还原/氧化体系中的降解研究2008零价铁是近年来迅速发展并且广泛研究应用的地下水修复技术，它能够被有效地用于处理许多难降解污染物如有机氯代溶剂、重金属和硝酸盐等，然而对于氯酚这一类难降解有机氯代物，使用单纯的零价铁技术却很难达到降解的目的。因此强化零价铁的处理能力来提高对氯酚的处理效果有着非常重要的研究意义。本文以氯酚类物质（CPs）作为主要目标污染物，研究了CPs在零价铁的强化还原或氧化体系中的降解行为。主要内容为：（1）考察了纳米Pd/Fe催化剂对氯酚的强化还原脱氯降解；（2）考察了非均相ZVI/H2O2类Fenton氧化体系，对4CP在该体系中的降解动力学行为、反应机理及降解路径进行了系统的研究；（3）将超声辐射（US）引入到一个新型的类Fenton体系（Fe/EDTA）中组成了超声/类Fenton体系，对体系反应机理、超声强化机理进行了讨论；（4）对偶氮染料废水和重金属污染土壤解吸废液在新型类Fenton体系（Fe/EDTA）中的处理进行了探索性的实验研究。本文的主要结论有：1．CPs在纳米级Pd/Fe体系中的强化还原脱氯降解：①实验制备得平均粒径为80nm，比表面积为26±3m2/g的纳米双金属Pd/Fe催化剂；②考察了三种CPs类物质被纳米Pd/Fe催化剂还原脱氯的降解过程。实验结果表明，纳米Pd/Fe对三种CPs的脱氯降解速率快慢顺序为TCPFe/EDTA>US/Fe>US。超声辐射对于DCP在该类Fenton体系中的降解具有很强的协同作用。DCP的降解过程符合一级反应动力学行为。考察了初始工艺参数如DCP浓度、铁投加量、EDTA浓度及反应温度等对DCP降解的影响；②以4CP为目标污染物，考察了4CP和EDTA在US/类Fenton体系中的共同降解关系。两种物质在体系中的降解都能的符合一阶反应动力学行为。EDTA和ZVI是体系中的关键性物质，它们的初始浓度变化对于4CP和EDTA的降解具有重大的影响。超声不仅对4CP的降解有协同作用，对EDTA亦然。体系中的DO浓度对两种污染物的降解具有至关重要的影响，当体系中DO过低时，降解反应会完全被抑制住。反应温度对kobs(4CP)和kobs(EDTA)有着正影响关系，计算得到反应活化能(Ea)分别为38.6（4CP）和24.8kJmol-1（EDTA），提出了在US辅助类Fenton体系中主要的氧化剂应该为四价铁离子（Ferryl ion，[FeIVO]2+）而不是羟基自由基。③考察了五种CPs在US/类Fenton体系中的降解，得到了CPs的一阶降解动力学常数。用PM3Hamilitonian算法计算得出CPs的19个量子化学描述符。通过采用PLS方法对5个动力学常数的对数值和CPs的量子化学描述符进行计算分析得到了一个最优化的QSPR模型。最优模型结果表明，当一种氯酚物质具有越高的E<,lumo>-E<,homo>、(E<,lumo>-E<,homo>)<"2>、Mw、<"1>X<,V>和CCR值，它在US/类Fenton体系中就降解得越慢，而当氯酚有更高的Ehomo、μ、TE、EE和HOF值时就降解得越快。CPs在US/类Fenton体系中可以归结于溶液中的均相Fenton氧化。超声的作用应该体现在对Fenton反应的协同影响上而并非直接的空穴氧化降解。4.染料废水和重金属污染土壤解吸废液在新型类Fenton（Fe/EDTA）体系中的降解：①考察了模拟偶氮染料废水在类Fenton体系中的快速脱色和降解行为。结果表明，模拟染料废水能在15min内被迅速脱色，而EDTA也可在反应3h后完全被去除。对初始的工艺参数如活性染料浓度、EDTA投加量、铁粉投加量、pH和通气条件等进行了详细的考察；考察了超声波、紫外光辐射对类Fenton体系降解染料废水的协同作用。结果表明，超声波有很强的协同作用，外加紫外光则没有协同作用；②对EDTA强化解吸模拟重金属污染土壤和解吸废液在类Fenton体系中的处理进行了实验研究。结果表明，反应24h后，所有重金属离子和94.8％的EDTA得到去除。10.期刊论文樊金红.徐文英.高廷耀零价铁体系预处理硝基苯废水机理的研究-工业用水与废水2004,35(6)研究了三种零价铁体系在不同pH值条件下对硝基苯废水处理的效果,评价了硝基苯在铜电极和石墨电极上的电还原特性,提出了催化铁内电解法和传统铁屑法处理硝基苯废水反应机理的区别,并归纳了不同pH值条件下硝基苯的主要还原途径.结果表明:酸性条件下,三者的处理效果相差不大;中性和碱性条件下,铁粉法的处理效果显著下降,而催化铁内电解法使传统铁屑法处理硝基苯废水的效率平均提高了20%左右.引证文献(1条)1.刘凤莲.刘兴荣零价铁脱除水中六价铬的实验研究[期刊论文]-环境与健康杂志2009(2)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gyscl200710004.aspx下载时间：2010年3月16日'