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1.
纳米铁去除饮用水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ) 总被引：3，自引：1，他引：2
在好氧水体中,As(Ⅲ)比As(Ⅴ)更易迁移,而且在水处理过程中去除效率更低。在实验室合成制得BET比表面积为49.16 m2/g,直径范围为20~40 nm的纳米铁。通过批试验考察纳米铁对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)去除能力及其反应动力学情况。结果表明,在pH为7,温度20℃时纳米铁能够快速地去除As(Ⅲ)和As(Ⅴ),在60 m in内,0.25 g纳米铁对起始浓度为968.6μg/L As(Ⅲ)和828.9μg/L As(Ⅴ)的去除率大于99.5%。反应遵循准一级反应动力学方程,标准化后的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)比表面积速率常数kSA分别为1.30 mL/(m2.m in)和1.64 mL/(m2.m in)。由实验结果可知,具有高反应活性的纳米铁是用于含砷饮用水处理非常有效的吸附材料。 相似文献
2.
实验室合成制得的纳米铁BET比表面积为49.16 m2/g, 直径范围为20~40 nm.通过批实验考察纳米铁对As(Ⅲ)吸附动力学情况.结果表明, 在20℃、pH为7时, 纳米铁能够快速地去除As(Ⅲ), 在60 min内, 0.1 g纳米铁对起始浓度为910 μg/L溶液As(Ⅲ)去除率大于99%.反应遵循准一级反应动力学方程, 标准化后的As(Ⅲ)速率常数kSA为2.6 mL/(m2·min).纳米铁对As(Ⅲ)的吸附等温曲线能够很好地满足Langmuir和Freundlich方程, 相关系数R2＞0.95, 由Langmuir模型获得单层纳米铁的最大吸附量为76.3 mg/g.0.1 mol/L NaOH对吸附在纳米零价铁(NZVI)的As(Ⅲ)解吸率为21%.在竞争阴离子中, SiO32-和H2PO4-对As(Ⅲ)的去除有明显阻碍作用, 而其他离子基本上没有影响.纳米铁对As(Ⅲ)的去除机理主要是吸附和共沉淀. 相似文献
3.
不同氧化度碱性水钠锰矿氧化As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ) 的动力学特性 总被引：1，自引：0，他引：1
用批量法研究了Mn平均氧化度分别为4.02、3.85和3.70的碱性水钠锰矿对As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)氧化的动力学特性。结果表明,碱性水钠锰矿氧化As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)先经历准一级动力学反应阶段,随后表观速率常数(kobs)逐渐减小至趋近零,达到反应平衡,kobs逐渐减小除了逆反应影响外,还与产物在矿物表面不断积累,钝化反应位点有关。初始反应阶段kobs随氧化度增加而增大,氧化As(Ⅲ)的kobs分别为: 0.095 1、0.039 6和0.007 1 min-1;氧化Cr(Ⅲ)的kobs分别为0.034 2、0.017 8和0.014 8 min-1。氧化As(Ⅲ)的初始反应阶段生成的Mn(Ⅱ)基本保留在矿物表面,对反应位点钝化大,使kobs减小速度快。而Cr(Ⅲ) 氧化初始阶段,Mn(Ⅱ)释放明显滞后于Cr(Ⅵ)释放,但随反应进行逐渐增加,与Cr(Ⅵ)释放量比值接近于反应计量比。故Cr(Ⅲ) 氧化生成Mn(Ⅱ)对位点的钝化远小于As(Ⅲ)氧化,其初始反应阶段后kobs减小速度较慢,且氧化度越高,保持一级动力学的初始反应阶段越长,kobs减小越慢。因此,水钠锰矿的Mn氧化度越高,氧化As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)的反应速率越快,As(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)在碱性水钠锰矿表面氧化产物的释放行为是影响其反应动力学特性的重要因素。 相似文献
4.
通过两种还原型微生物铁还原菌JF-5和硫酸盐还原菌SRB对模拟酸矿废水中Fe~(3+)和SO~(2-)_4的还原作用合成纳米FeS,并将该生物纳米FeS包覆在灰岩表面,以提高灰岩可渗透反应墙(PRBs)对酸矿废水中砷的去除能力。通过批吸附实验研究As(Ⅴ)的静态吸附机理,柱实验研究As(Ⅴ)在包覆灰岩柱中的动态吸附和迁移,结果表明,包覆层生物FeS粒径为纳米级,并呈现一定晶形,能有效提高灰岩表面的比表面积和对As(Ⅴ)的吸附能力,红外光谱分析表明化学吸附为主要吸附机制;生物纳米FeS包覆灰岩静态吸附实验最大吸附量为187.46μg/g,达到纯灰岩吸附量(6.64μg/g)的30倍;JF-5和SRB形成的生物包覆吸附性质优于SRB和Fe(Ⅱ),二者对As(Ⅴ)的吸附能力都远大于纯灰岩对As(Ⅴ)的滞留能力。 相似文献
5.
高砷地下水在我国广泛分布,开发绿色高效的除砷材料对于促进地区发展和保障居民饮用水安全具有重要意义.采用共沉淀法结合NaOH水热处理技术制备了二氧化锰改性粉煤灰吸附材料MFA150,并研究其对地下水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附特性.结果表明,NaOH水热处理破坏了原始粉煤灰的玻璃体结构,且在这一过程中生成沸石相,粉煤灰比表面积由1.30 m2/g增加至40.26 m2/g.在负载MnO2后,MFA150比表面积达到148.82 m2/g.此外,吸附材料表面-OH的含量显著增加,为As(Ⅲ)和As(Ⅴ)提供了更多的吸附活性位点.MFA150对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程符合Elovich模型和Freundlich模型.在中性条件下MFA150对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附量分别达到2.55 mg/g和9.71 mg/g,酸性条件更有利于吸附.溶液中共存的HCO3-和PO43-会抑制As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附,... 相似文献
6.
本文详细报告了水介质中多金属海水矿瘤吸附砷（Ⅲ）和砷（Ⅴ）的研究结果。海水矿瘤的元素成分主要由铁、锰、硅（含有微量铝）、铜、钴和镍。海水矿瘤对砷（Ⅴ）的吸附取决于水介质的pH值，而砷（Ⅲ）的吸附不受水介质pH值的影响。砷吸附数据大体上符合兰米尔（Langmuir）等温线。砷（Ⅲ）和砷（Ⅴ）的动力学数据满足一种假定的二级动力学模型。海水矿瘤去除砷的效果取决于砷的初始浓度。当水介质中砷（Ⅲ）的初始浓度为0．34mg／L或砷（Ⅴ）的初始浓度为0．78mg／L时，海水矿瘤的最佳剂量为0．74mg／g。砷（Ⅲ）的吸附一般取决于离子环境。除PO4^3-以外，砷（Ⅲ）的吸附不受阴离子的影响，但受阳离子的影响显著。另一方面，砷（Ⅴ）的吸附受阴离子的影响显著，但不受阳离子的影响。试验结果表明，海水矿瘤吸附的砷（Ⅲ）主要为内部结核复合物，而吸附的砷（Ⅴ）为部分内部结核和部分外部结核复合物。当水介质的pH值为2-10时，吸附的砷（Ⅲ）和砷（Ⅴ）的解吸附较小。当水介质的pH值为6或更高时，海水矿瘤能被用于吸附地下水中的砷（Ⅲ）和砷（Ⅴ）物种。海水矿瘤被成功地用于去除采于印度西孟加拉邦的6种受砷污染地下水样中的砷（6种地下水样中砷的浓度范围为0．04-0．18mg／L）。 相似文献
7.
近几年来,金属有机配合物(MOFs)作为环境中痕量多环芳烃(PAHs)的吸附预富集材料仅局限于几种经典的配合物,在实际的分离检测过程中,很少能分析分离结构性质相似的目标物,对相近性质目标物的吸附选择性较差。本文选择配体5-氨基间苯二甲酸以及主体锌离子和铜离子为原料,应用溶剂热合成法合成两种金属有机配合物:锌-5-氨基间苯二甲酸和铜-5-氨基间苯二甲酸,研究了主体不同的配合物应用于固相萃取预富集10种PAHs的吸附效果、吸附行为和吸附选择性。结果表明:①两种金属配合物对PAHs的平衡吸附量均在30 mg/g以上,在40 h内对PAHs的吸附率达75%以上,吸附选择性因子(αij)最高可达11.4,高于经典MOF-5材料(αij=10.9);两种配合物吸附PAHs符合拟二级动力学模型,相关系数R2的范围为0.9179~0.9995;吸附行为符合Langmuir和Freundlich方程。②扫描电镜、X射线粉末衍射、红外光谱等结构表征表明,锌-5-氨基间苯二甲酸和铜-5-氨基间苯二甲酸分别呈棒状和块状结构,且颗粒大小均匀一致,都可以作为选择性预富集材料应用于吸附结构相似的混合PAHs,并通过优化后作为色谱柱固定相分析分离检测PAHs。由于锌-5-氨基间苯二甲酸和铜-5-氨基间苯二甲酸比表面积分别为20.392 m2/g和7.44 m2/g,锌-5-氨基间苯二甲酸的预富集能力和吸附效果均优于铜-5-氨基间苯二甲酸,且锌-5-氨基间苯二甲酸对PAHs的吸附效果相近,可以作为预富集材料使用,而铜-5-氨基间苯二甲酸对PAHs的吸附存在差异,可以作为选择性吸附材料使用。 相似文献
8.
天然磁铁矿化学改性及其在水体除砷中的应用 总被引：4，自引：2，他引：2
铁氧化物及其复合氧化物(如菱铁矿、水铁矿)的表面电荷高、比表面积大,在特定条件下对亚砷酸盐和砷酸盐有较强的结合能力和亲和性,以铁氧化物作为吸附剂处理高砷水已经成为研究热点之一。天然磁铁矿的主要成分为Fe_3O_4,但其本身活性较弱,直接应用于处理高砷水的除砷率低。本文对天然磁铁矿采取酸化、碱化、不同温度灼烧、不同灼烧时间等简易的方法进行改性,达到有效去除水中砷的目的。实验结果表明:经0.5 mol/L盐酸浸泡、150℃灼烧10 min的改性磁铁矿分别处理As(Ⅲ)溶液和As(Ⅴ)溶液时,As(Ⅴ)去除率达98%,吸附能力显著增强,达到预期目标;溶液中As(Ⅲ)浓度从1000μg/L下降到250μg/L,去除率达75%,即As吸附能力明显优于未改性的天然磁铁矿,与其他改性铁矿除砷能力相近,而改性方法更加简便、易行。本文研究的改性天然磁铁矿吸附剂为控制高砷水的砷含量提供了一种切实可用的吸附材料。 相似文献
9.
矿渣和酸性矿山废水的排放会使矿区周围的农田受到污染。为研究厌氧条件下矿区农田中氮和砷之间的联系,本文通过摇瓶实验探究了含砷水铁矿在厌氧含氮农田中释放的砷形态的变化,通过柱实验探究了水稻生长对氮、砷形态和浓度的影响。研究结果发现,在厌氧条件下,外源氮的加入促进了砷污染水稻土中As(Ⅴ)的还原,使生成的As(Ⅲ)浓度最高达396μg/L;在柱实验模拟的厌氧农田不同层位中,水稻的生长过程促进了氮和砷的还原以及砷向下层位的迁移,使装置中的As(Ⅲ)浓度最高达517μg/L;摇瓶实验和柱实验在相近的厌氧条件下,NO-3的存在能够直接参与As(Ⅴ)还原。研究结果为农田砷污染的治理提供了一定的参考价值。 相似文献
10.
凹凸棒石铁/铝氢氧化物纳米复合材料对磷的吸附动力学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
用铁/铝盐水解法制备了凹凸棒石/铝氢氧化物(PNCMⅠ)、凹凸棒石/铁氢氧化物(PNCMⅡ)和凹凸棒石/铁铝氢氧化物(PNCMⅢ)3种凹凸棒石纳米复合材料。对比了这3种纳米复合材料对水中磷的吸附净化能力,并利用吸附动力学实验探讨了3种材料对磷的吸附机理。结果发现:负载了铝/铁氢氧化物后凹凸棒石的晶体结构没有改变;温度对于3种吸附剂吸附磷的动力学参数影响不显著;3种吸附剂对磷的实际吸附量、理论吸附量和初始吸附速率均随着磷的初始浓度增大而增大。PNCMⅠ对磷的理论吸附量为18.18 mg/g,较其他2种吸附剂大。当磷的初始浓度从5 mg/L增加到50 mg/L,PNCM I对磷的初始吸附速率从0.125 mg/(g·min)增加到1.425 mg/(g·min)。3种凹凸棒石黏土纳米复合材料对磷的吸附符合准二级动力学方程,表明其吸附均为化学吸附。 相似文献