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铁碳微电解技术是近年来重新受到重视的一门处理有毒有害、难降解污染物废水的处理技术,虽然传统微电解技术已经用于处理污染废水,但是随着国家排放污水要求的提高,加之传统微电解技术固有的不足,传统的微电解技术已经不能满足处理废水的需要。纳米技术的开发为我们处理污染物打开了一扇快速、高效降解有机污染物的大门。纳米技术的应用虽然能够有效解决去除速率低、效果差的问题,但是纳米铁在处理废水时容易产生团聚,氧化等问题,严重影响了纳米铁对污染物的去除能力,因此选择合适的载体,制备出性能稳定,反应速率快,去除效果好的负载型纳米铁是目前亟待解决的问题。作为一种良好的导体,用碳做载体制备负载型纳米铁,不仅解决了纳米铁稳定性低的问题,而且在反应过程中能够形成大量微小的原电池。因此,本文以碳为负载载体,并用碳纳米管和自制的粉末碳制备出粉末碳负载纳米铁和碳纳米管负载纳米铁,用扫描电镜(SEM)对纳米铁以及两种负载型纳米铁的形貌进行了表征。考察了纳米铁与粉末碳混合物、粉末碳负载纳米铁以及碳纳米管负载纳米铁对偶氮类染料橙黄G的脱色效果,并进行了比较。碳负载纳米铁微电解去除橙黄G的影响因素包括负载型纳米铁的投加量、橙黄G溶液的初始浓度、反应温度、溶液初始pH值以及反应溶液中的各种离子等。本文通过控制单因素变量,分别用碳纳米管负载纳米铁和粉末碳负载纳米铁对橙黄G进行脱色实验,探讨了负载型纳米铁的投加量、橙黄G溶液初始浓度、反应温度、pH值,各种离子对脱色反应的影响。本文进而对两种负载型纳米铁负载量对橙黄G去除过程中的铁离子溶出量以及降解机理做了初步研究。最后为了使负载纳米铁微电解能够更有效的降解污染物,本文还研究了碳纳米管负载纳米铁微电解与超声、H2O2、曝气、磁场进行协同降解污染物,并且用实际染料废水验证其强化效果。得出如下结论:(1)负载型纳米铁能够强化橙黄G的去除效果。碳纳米管负载纳米铁去除橙黄G的效果最好,粉末碳负载纳米铁去除橙黄G的效果次之,纳米铁与粉末碳混合物的效果再次之,传统铁碳微电解的去除效果最差。(2)单因素实验表明,降低pH值,升高反应温度有助于微电解的进行。负载型纳米铁投加量为含铁量为2g/L最佳,负载型纳米铁微电解对不同浓度的橙黄G都有较好的去除效果。(3)与粉末碳负载纳米铁相比,碳纳米管负载纳米铁能抑制反应过程中铁离子的溶出量,能避免铁离子造成二次污染。两种负载型纳米铁对橙黄G的脱色率随着纳米铁负载量的升高先升高,后降低。(4)金属离子(Ca2+、Mg2+、Cu2+)和阴离子(H2PO4-、CO32-、HCO3-、EDTA2-)都随着浓度的增大对橙黄G的去除效果的抑制作用越明显,而阴离子(C2O42-、SO42-)对橙黄G的去除效果没影响。(5)在强化碳纳米管负载纳米铁微电解上,超声、H2O2以及投加铁离子能与微电解起协同作用,增强对橙黄G的脱色效果,但是磁场对橙黄G的脱色没影响。(6)强化碳负载纳米铁微电解技术对实际废水也有较好的脱色效果。