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水体中过量的砷(As)会带来一系列的危害,亚砷酸盐中As(Ⅲ)的毒性是砷酸盐中As(Ⅴ)的30倍以上。本论文系统地考察了吸附环境对纳米零价铁(NZVI)、纳米羟基铁(FeOOH)、纳米Fe3O4和纳米羟基铁(AlOOH)吸附As(Ⅲ)的影响,并对吸附特征及解吸再生进行了研究。通过观察吸附剂电镜扫描微观结构,分析吸附过程动力学,等温线及解吸再生,深入研究了纳米铁铝系材料的吸附机理。本论文的研究成果归纳如下:(1)NZVI在120 min内能快速吸附水体中的As(Ⅲ),As(Ⅲ)的平衡去除率达到98.8%,最大吸附量为20.83 mg/g;纳米FeOOH的平衡吸附时间为4 h,As(Ⅲ)的平衡去除率为92%;纳米AlOOH对As(Ⅲ)的平衡去除率为70%;而纳米Fe3O4对As(Ⅲ)的平衡去除率为60%,吸附效果相对较差。NZVI对As(Ⅲ)的吸附最佳pH=6.0,纳米FeOOH对As(Ⅲ)的吸附最佳p H=5.0,NZVI和纳米FeOOH在偏酸性条件下更容易吸附水体中的As(Ⅲ);而纳米Fe3O4和纳米AlOOH在中性条件下吸附效果最好。四种吸附剂对水体中As(Ⅲ)的去除能力大小顺序为:NZVI>纳米FeOOH>纳米Fe3O4>纳米AlOOH。(2)对四种吸附材料进行动力学和等温线模拟,NZVI、纳米α-FeOOH和纳米Fe3O4的吸附过程符合伪二级动力学模型,纳米AlOOH吸附过程符合Elovich动力学模型;NZVI、纳米α-FeOOH和纳米AlOOH等温数据都符合Freundlich模型,纳米Fe3O4等温吸附数据符合Langmuir模型。(3)共存阴离子对吸附的影响研究结果:碳酸根和硝酸根离子对NZVI吸附抑制作用较强;磷酸根和碳酸根对纳米FeOOH吸附抑制作用较强;草酸根能促进纳米Fe3O4吸附As(Ⅲ),磷酸根会抑制纳米Fe3O4吸附As(Ⅲ);氯化钠离子强度越大对纳米AlOOH吸附干扰作用越大。(4)吸附剂吸附再生实验,发现NZVI与As(Ⅲ)可能形成了稳定的化学键,吸附性能稳定,很难再生;相反,纳米α-FeOOH、纳米Fe3O4和纳米AlOOH三种材料再生性能良好,多次吸附再生之后,吸附效果很好,可循环利用。