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纳米铁还原脱氮动力学及其影响因素 总被引：3，自引：1，他引：2
饮用水中硝酸盐(NO3-)对人体健康有危害。为了去除水溶液中NO3-,在实验室制得纳米铁颗粒。它的粒径为20～40 nm,比表面积(BET)为49.16 m2/g。本研究通过批实验考察了纳米铁对NO3-还原脱氮动力学性质和影响NO3-脱氮快慢的主要因素,如反应pH、纳米铁投加量和NO3-起始浓度。实验结果表明,pH越低越有利于NO 3-还原。在一定范围内,NO 3-还原速率随纳米铁投加量增加而增大,而随NO 3-起始浓度升高而降低,反应遵循准一级反应动力学方程,表面吸附和氧化还原反应是纳米铁对NO3-脱氮的主要去除机理。纳米铁对NO3-还原过程中可能反应的途径进行了讨论,NO3-还原产物取决于反应条件。在本研究条件下,纳米铁对NO3-脱氮的最终产物主要为NH4+-N而不是N2,必须进行更多的研究来解决这一问题。 相似文献
2.
氯代烃的污染治理已成为当今世界最热门的研究领域之一。以水体中最常见的氯代烃污染物1,1-二氯乙烯（1,1-DCE）、林丹（γ-HCH）为主要目标污染物,探讨了不同条件下负载型纳米Pd/Fe对氯代烃的去除效果。负载型纳米Pd/Fe采用浸渍→液相还原→还原沉淀的方法制备,透射电镜显示采用该方法制备的负载型金属钯和铁的平均粒径均在纳米级范围内。负载型纳米Pd/Fe具有较高的表面反应活性,当负载型纳米Pd/Fe 用量为40 g/L、反应时间达2 h时,1.1-二氯乙烯和林丹的去除率分别达到85%和100%。脱氯率与Pd/Fe投加量、钯含量、初始pH值、反应温度等因素有关,与溶液的初始浓度关系不大。负载型纳米Pd/Fe对11-DCE和γ-HCH去除均符合一级反应动力学方程,速率常数分别为0-528 3 h-1及2-012 9 h-1,反应的半衰期t1/2分别为1.31 h和0.34 h。推断在反应过程中,Fe腐蚀产生的H2为主要还原剂,Pd是良好的加氢催化剂,在金属颗粒表面形成高浓度反应相,使反应短时间内完成。 相似文献
3.
《铀矿地质》2015,(5)
研究零价铁(Zero-valent iron,ZVI)去除溶液中的U(VI),分析了pH值、反应时间、ZVI投加量、铀溶液初始浓度、其它离子(Mg2+、Mn2+、Cl-、NO-3、CO2-3和Cu2+)等条件因素对U(VI)去除效果的影响,并讨论其去除机理。结果表明:ZVI对溶液中U(VI)有较好的去除作用,在pH=4,振荡时间为120min,ZVI投加量为1.6g/L,铀溶液初始浓度为10mg/L,铀去除量为4mg/g时,U(VI)的去除率可达到63.7%。其它离子实验结果表明:Mg2+、Mn2+、Cl-、NO-3对ZVI去除U(VI)影响不超过3%,CO2-3和Cu2+影响相对较大。ZVI去除溶液中U(VI)以还原沉淀和吸附作用为主,吸附-还原反应遵循一级化学反应动力学方程。 相似文献
4.
利用静态吸附实验研究了溶液pH值、反应时间、初始Cu2+浓度等因素对凹凸棒石粘土矿中粘土质白云岩去除Cu2+效 果的影响,将准一级、准二级、Elovich动力学方程与反应动力学进行拟合,再利用Langmuir、Freundlich等温方程对实验数 据进行等温式拟合,并与普通白云岩和凹凸棒石粘土进行了对比研究。结果表明,粘土质白云岩相对于其他两种材料受pH 影响较小,且在pH3~5范围内对Cu2+去除率均大于85%,最佳pH为5;对Cu2+的去除符合准二级动力学模型,粘土质白云 岩对铜的去除速率和去除率均最高;等温数据符合Freundlich模型,对Cu2+的最大去除量（pH=5,30℃）为186.2×10-3。粘 土质白云岩去除水中Cu2+的主要机制为矿物水化与溶解引起的表面沉淀及凹凸棒石与新生碱式碳酸铜[Cu2CO3(OH)2]胶体的静 电吸附。粘土质白云岩中纳米凹凸棒石与亚微米多孔白云石共生,具有较高的化学反应活性,除Cu2+效果明显优于普通白 云岩和凹凸棒石粘土,在处理含Cu2+废水方面具有潜在应用价值。 相似文献
5.
金属硫化物矿物之间的原电池反应对于酸性矿山排水的形成、硫化物矿床的次生富集作用、地球电化学勘探以及湿法冶金过程等都有很重要的影响。通过改变溶液中氧化剂组分F e3 的浓度、pH值、溶液的流动状况以及溶液的盐度(如N a2SO4的浓度),采用精密的电流计和电位计,对作为阳极的黄铁矿与作为阴极的方铅矿所形成的原电池反应的电流密度和整个原电池的混合电位进行研究,结果表明:溶液中[F e3 ],pH值以及溶液的流动状况对黄铁矿和方铅矿之间原电池反应的影响很大,而溶液的盐度对反应的影响不是很显著。实验还发现,当黄铁矿电极表面存在微小裂纹时,其电极电位可降低至同条件下方铅矿的电极电位以下。这一实验结果在混合电位理论和Bu tler-V o lm er方程中得到了理论上的解释。 相似文献
6.
在模拟含Cu2+废水中加入Mg2+和Al3+,以NaOH为沉淀剂,研究金属盐水解即时合成层状双氢氧化物去除Cu2+的可行性,同时考察了体系终点pH值、配料中Mg/Cu摩尔比值及反应温度和时间对Cu2+去除率的影响,探讨了Cu2+去除机理及层状双氢氧化物形成过程。结果表明,实验条件下体系终点pH值显著影响Cu2+去除率,在pH值8.0~11.0范围内去除效果较好,达99%以上。通过X射线衍射分析结合即时合成法特点,废水中Cu2+主要是在晶核生成阶段以Cu/Mg/Al三元层状双氢氧化物形式被去除;三元层状双氢氧化物的形成由反应体系中Al3+、Cu2+、Mg2+分步水解导致,最适pH值约为9.0。 相似文献
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臭氧-超声联用处理聚乙烯醇废水 总被引：2，自引：0，他引：2
本研究采用臭氧-超声（O3/US）联用技术处理聚乙烯醇（PVA）废水,分别考察了PVA初始质量浓度、初始pH、臭氧通入速率、超声功率、超声频率及反应时间对PVA和COD去除效率的影响,并在此基础上通过正交实验确定了降解PVA和COD的最佳实验条件。研究结果表明,超声频率对去除率有显著影响,PVA初始质量浓度对去除效率的影响较大,反应时间、超声功率、臭氧通入速率和初始pH的影响相对较小。通过影响实验和正交实验确定的最佳降解条件为:PVA初始质量浓度100 mg/L、初始pH=9、臭氧通入速率4 g/h、超声功率320 W、超声频率40 kHz、反应时间20 min,此时COD和PVA的去除效率分别为86.4%和99.3%。超声对臭氧降解聚乙烯醇废水具有明显的协同作用,在最佳条件下,臭氧-超声联用技术比单独臭氧技术对PVA的去除率增加了5.1%,对COD去除率增加了19.4%。 相似文献
8.
为去除农村家庭饮用地下水中的硝酸盐,以农村自酿米酒为碳源,利用简易的沙桶装置开展了反硝化去除硝酸盐的实验,对比了不同乙醇浓度下的反硝化效果。实验结果表明,以沙桶为实验装置,自酿米酒为碳源,在家庭中异位反硝化去除抽取地下水中的硝酸盐方法是有效果,易操作的。硝酸盐的去除率和C/N质量比有直接关系,当C/N质量比大于1.99时,硝酸盐去除率达99%,亚硝酸盐零积累,但易积累乙酸盐;当C/N质量比为0.89时,硝酸盐去除率达99%,生成物亚硝酸盐浓度远高于国家饮用水限值(1 mg/L);当C/N质量比为0.43时,反硝化过程不彻底,硝酸盐去除率不高,且易生成溶度较高的亚硝酸盐。溶解氧的存在不会对反硝化产生显著影响。米酒和硝酸盐之间的C/N最佳比例,宜大于本次实验的0.89,小于1.99,利用农村自酿米酒作为碳源去除地下水中硝酸盐是可行的。 相似文献
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城市地下水硝酸盐污染及其成因分析——以珠海香洲区为例 总被引：7，自引：0，他引：7
为判断华南地区典型城市地下水硝酸盐污染源,采集珠海市香洲城区及周边地区地下水样,并测定NO3-、NH4+、NO2-、PO43-、1δ5N-NO3-以及EC、pH值等。结果显示:在城市区地下水大多数样品中,NO3-是主要的无机氮形态。近40%的水样超过世界卫生组织饮用水标准(NO3--N≤10mg/l),部分井水有NO2-检出,整体污染较为严重。地下水硝酸盐1δ5N落在6.879‰~26.144‰范围内,而生活污水及化粪池泄漏是地下水NO3--N主要污染源。反硝化作用可能是导致雨季地下水1δ5N值升高的重要因素。另外,稀释、混合等作用可能是导致地下水NO3-浓度季节变化复杂的原因。 相似文献
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零价铁（Fe0） 被广泛用于地下水中硝酸盐原位与异位修复,但二价铁（Fe2+） 的存在对具有氧化膜的Fe0还原硝酸盐的作用效应仍有待研究。以100 目的未经酸化的颗粒状零价铁作为还原剂,采用室内批试验方法,研究了Fe2+在零价铁还原去除NO3-系统中的作用效应。实验结果表明,Fe2+可显著提高Fe0对于NO3-的去除速率与去除效率,且Fe2+浓度越高,去除速率与效率越高;由于未经酸化的Fe0具有氧化膜,反应初期的NO3-还原速率较慢。Fe2+将零价铁表面的Fe2O3氧化膜转化为Fe3O4,加速电子由Fe0向NO3-的转移,促进NO3-还原。此外,在反应系统中加入Fe3O4,可进一步提高Fe0对于硝酸盐的去除能力,若Fe2+不存在,仅添加Fe3O4,NO3-的去除效率没有提高。 相似文献
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《矿物学报》2013,(Z1)
A natural colloidal pyrite calcined in N2 atmosphere was utilized to remove Cu(II) from aqueous solutions in present work. Effect of calcination temperature, initial solution pH, reaction time, initial Cu(II) concentration, sorption temperature, foreign ions and the dissolved oxygen (DO) on Cu(II) removal was investigated. The results showed that colloidal pyrite calcined at 500-550°C (CCPy) has a most promising potential for Cu(II) removal. The increase of pH, initial Cu(II) concentration and reaction time benefited the improvement of Cu(II) removal efficiency. The isothermal adsorption data of CCPy was well described by Langmuir isotherms and the thermodynamic parameters (ΔG<0, ΔH>0), indicating the endothermic nature of Cu(II) sorption on CCPy. The presence of most common ions in acid mine drainage and DO just had little influence on the Cu(II) uptake. The observation implied that CCPy is a low-cost, abundant material for Cu removal from Cu waters. 相似文献
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来自蛇绿岩地幔的硫（砷）化物矿物组合 总被引：1，自引：0，他引：1
近来在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎蛇绿岩块的地幔豆荚状铬铁矿中发现一个包括金刚石、柯石英、自然元素、合金、氧化物以及硫(砷)化物组成的地幔矿物群。该矿物群的硫(砷)化物具有特殊化学成分并呈包裹体分布在贱金属(BM)和铂族元素(PGE)或它们的合金中,大量化学成分分析得知它们主要由下列元素组成:S、As、Te、Fe、Ni、Co、Cu、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、Mn和Ti。根据化学成分可辨别出约30种硫(砷)化物矿物:FeS、NiS、(Ni,Fe)S、Fe3S2、Ni3S2、(Ru,Os,Ir)S2、Rh7As3、Rh5Ni(Cu)As4、Pd4Rh3As3、Pd8As2、Pd3TeAs、Pd7Te3、RuAs、PtAs2、Ni4Rh3As3、Rh(As,S)2、(Rh,Ir)(As,S)2、Ir(As,S)2、MnS、Ti7S3、Ti7N3、Rh3.5Se3.5CuS2、RhS、Ir2S3、(Ir,Cu)2、S3(Co,Ni,Fe)2(As,S)3、(Ir,Pt)(As,S)2、Ru3(As,S)7以及(BM)x(PGE)yS10-(x y)等,其中包括已定名和未定名的矿物。由于矿物粒度小(<25μm),缺乏X射线分析资料,有待进一步研究。 相似文献
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太行山北段多金属矿床有3个金属元素富集带:1.中心(铜)钼矿带,形成斑岩型矿床;2.过渡带铁-铜、银-铜、铁和锌成矿带,形成矽卡岩型矿床;3.外带铅-锌-银带,形成脉状矿床.这种分带出现于多个矿区,但不同矿区显示出独特变化.一般以其中一个矿带最发育,其它两矿带次之,但有时也有两矿带相对发育.围绕花岗岩的金属元素区域分布,流体包裹体温度测定及H、O和S同位素分析结果,表明岩浆热液与冷的大气降水(含少量源于围岩的CO2和H2S)之间的混合作用可以解释金属元素沉淀及时空分带的形成. 相似文献
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Simultaneous application of iron and aluminum anodes for nitrate removal: a comprehensive parametric study 总被引：1，自引：0，他引：1
F. Ghanbari M. Moradi A. Mohseni-Bandpei F. Gohari T. Mirtaleb Abkenar E. Aghayani 《International Journal of Environmental Science and Technology》2014,11(6):1653-1660
Exposure to high concentration of nitrate through drinking water poses a threat to human health and environment. Electrocoagulation (EC) is an alternative water treatment process that involves electrogeneration of coagulant agents. In the present study, EC was exerted for the nitrate removal in a batch reactor using aluminum and iron anodes simultaneously. The effects of the main parameters including electrical current, initial pH, NaCl dosage, initial nitrate concentration and presence of turbidity on NO3 ? removal were investigated. NO2 ? as a by-product was monitored during electrolysis, and nitrate–nitrite index was calculated. The results indicated that optimum condition was pH of 5, 300 mA electrical current, 100 mg/L NaCl and electrolysis time of 40 min, under which removal efficiency was 81.5 %. Nitrite anion was generated during electrolysis of nitrate solution which increases nitrate–nitrite index at the first reaction time, and it was eliminated after 20-min electrolysis time. Reaction kinetic of nitrate removal in the absence and presence of turbidity was first-order and zero-order, respectively. 相似文献
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三江"成矿带为我国重要的多金属成矿带,带内中北段玉树多彩矿集区发育多种类型的铜多金属矿床,资源潜力巨大,但成矿年龄不详,严重制约了对矿床和区域成矿规律的理解。因此,本次工作选取矿集区西北部查涌铜多金属矿床为研究对象,在详细地质踏勘的基础上,对其成矿年代进行了系统研究,以期填补该地区此类型矿床成矿年龄的空白。研究表明,查涌铜多金属矿床分别发育Cu-Mo矿体和Pb-Zn矿体,Cu-Mo矿体赋存在变质粉砂岩内,形成于石英硫化物阶段。角岩化砂岩中黑云母Mg-(Al^Ⅵ+Fe^3++Ti)-(Fe^2++Mn)的投图具镁质黑云母特征,Al2O3/Ti O2值介于6.359~10.087之间,Fe^2+/(Fe^2++Mg)值均一,为热液成因,且未受后期流体改造,40Ar-^39Ar同位素定年获得黑云母封闭年龄为129.59±1.58 Ma。穿切黄铜矿的辉钼矿Re含量为0.864×10^-6~9.624×10^-6,具壳源属性,其Re-Os同位素等时线年龄为124.75±0.86 Ma。热液黑云母与较晚的辉钼矿年龄相近,应为同期岩浆热液事件的产物。本次研究精确厘定了"三江"带中北段内一例典型的与岩浆热液成矿作用相关铜多金属矿床的成矿年龄,揭示出早白垩世的一期成矿事件,为"三江"成矿带的成矿规律总结和勘查找矿指明了新的方向。 相似文献
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滇西双江勐库地区新发现的退变质榴辉岩呈构造透镜体产于奥陶纪湾河蛇绿混杂岩的白云母构造片岩内,勐库地区是目前云南省境内唯一退变质榴辉岩产地。岩石地球化学分析结果显示,退变质榴辉岩的SiO2含量为4722%~5040%,全碱(Na2O+K2O)含量为228%~415%,Al2O3含量为1370%~1558%,TiO2含量为139%~395%,可分为中Ti(139%~183%)和高Ti(330%~395%)两种类型。退变质榴辉岩的主要原岩是拉班玄武岩,少部分具碱性玄武岩特征。多数原岩为拉斑玄武岩的样品具TiO2含量高、Eu异常不明显及缓右倾稀土元素配分模式特征,其稀土元素配分模式和微量元素蛛网图特征均与E MORB相似而与N MORB不同,投在MORB和E MORB范围,推测其原岩很可能形成于E MORB环境;少部分原岩为碱性玄武岩的样品,其TiO2含量中等,较原岩为拉斑玄武岩样品具更高的ΣREE和ΣLREE含量,投在OIB范围,推测其原岩可能形成于OIB环境。勐库地区退变质榴辉岩样品的岩石地球化学特征与其赋存的奥陶纪湾河蛇绿岩颇为相似,暗示可能是其俯冲消减作用的产物。此外,研究样品同时具有E MORB和OIB的特征,且与青藏高原羌塘中部榴辉岩相似,表明在特提斯洋演化过程中地幔柱岩浆和正常洋中脊亏损地幔岩浆的相互作用可能是广泛存在的。 相似文献
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包气带作为防止地下水硝酸盐污染的天然屏障,其反硝化效果通常受到碳源的限制。针对地下水硝酸盐污染防治技术现状,本文采用Ca(OH)2处理的玉米芯作为反硝化的碳源材料,构建包气带强化反应层,用响应曲面法研究硝酸盐浓度、含水量和温度的交互作用对脱氮性能影响,并用硝态氮去除率、亚硝态氮累积、pH值变化以及溶解性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)淋失通量综合评价脱氮性能,最后采用高通量测序揭示脱氮层中微生物变化。研究结果表明:温度、含水量以及温度和含水量交互作用对硝态氮去除率影响显著,其中温度是反硝化过程中最关键的因素;系统运行74天后,硝态氮去除率达到50%,亚硝态氮累积量(以N计)大多低于3 mg/L,pH值维持在7.0左右,DOC淋失通量(以C计)介于0.10.2 mg/(cm2·d);高通量测序发现,脱氮层中微生物的丰富度降低,而与反硝化和碳分解有关的微生物相对丰度提高,在碳源的刺激下微生物向有利于脱氮的方向演变。 相似文献