【摘 要】
:
随着工农业生产的迅猛发展,重金属污染问题越来越严重,是目前水处理界关注的热点和难点问题。吸附法具有快捷便利、经济低耗的特点,在水处理中具有很强的应用优势。生物炭作为一种常规的吸附剂,来源广泛、价格低廉,在水污染处理方面应用普遍,但其对重金属的吸附能力有限。纳米零价铁具有磁性和纳米效应双重特性,吸附能力强、易于回收,在水处理中展现了较高的应用前景。但纳米零价铁易团聚,对其应用产生了一定限制。本文基于
论文部分内容阅读
随着工农业生产的迅猛发展,重金属污染问题越来越严重,是目前水处理界关注的热点和难点问题。吸附法具有快捷便利、经济低耗的特点,在水处理中具有很强的应用优势。生物炭作为一种常规的吸附剂,来源广泛、价格低廉,在水污染处理方面应用普遍,但其对重金属的吸附能力有限。纳米零价铁具有磁性和纳米效应双重特性,吸附能力强、易于回收,在水处理中展现了较高的应用前景。但纳米零价铁易团聚,对其应用产生了一定限制。本文基于生物炭和纳米零价铁的研究应用基础,采用液相还原法制备纳米零价铁负载生物炭,分别以铬(Cr(Ⅵ))和铅(Pb(Ⅱ))为代表重金属,研究纳米零价铁负载生物炭对水中重金属的去除效应,本实验研究内容主要包括以下几部分:首先以铬为研究目标,对比分析生物炭(BC)、纳米零价铁(NZVI)和纳米零价铁负载生物炭(BC/NZVI)对水中铬的去除性能,结果表明:生物炭对铬的吸附能力有限(吸附量为11.02 mg/g),NZVI对铬具有较高的吸附能力(吸附量为66.33 mg/g),BC/NZVI对铬的吸附能力最高(吸附量为68.34 mg/g),表现出较好的吸附性能。BC/NZVI借助生物炭载体,克服了NZVI的团聚性,表现出良好的分散性。SEM、FTIR表征分析表明纳米零价铁成功负载在生物炭表面,生物炭载体提高了纳米零价铁的比表面积,提升了吸附性能。单因素影响研究表明,吸附剂投加量、吸附作用时间、水体p H值等因素对几种吸附剂去除Cr(Ⅵ)的能力均有一定影响:总体来看,吸附剂用量越大、吸附作用时间越长、温度越高吸附效果越好;p H值对三种吸附材料的影响有一定区别,酸性条件更有利于NZVI、BC/NZVI对Cr(Ⅵ)的去除,而BC对Cr(Ⅵ)的去除效果则随着p H的升高而增大,在实验优化条件下,BC、NZVI、BC/NZVI对Cr(Ⅵ)的去除率分别为13.92%、86.76%和97.60%。吸附热力学和动力学研究表明,NZVI和BC/NZVI对Cr(Ⅵ)的吸附属于自发的吸热过程,二者均符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型。NZVI、BC/NZVI对Cr(Ⅵ)具有较高的去除效果,重复利用效果较好,重复利用8次对Cr(Ⅵ)的去除率依然可以保持为88.76%和91.56%。BC/NZVI能解决NZVI的团聚问题,对Cr(Ⅵ)具有更高的去除能力,在重金属铬的去除方面表现出较高的应用优势。为进一步探究BC/NZVI对重金属的广普去除效应,在Cr(Ⅵ)的去除研究基础上,再以Pb(Ⅱ)为例,分析BC/NZVI对Pb(Ⅱ)的去除性能,结果表明:吸附剂用量、作用时间等因素对BC/NZVI去除Pb(Ⅱ)的效能同样会产生影响,吸附剂用量越大、吸附作用时间越长、温度越高、p H值越高,BC/NZVI对Pb(Ⅱ)的去除效果越好。BC/NZVI对Pb(Ⅱ)具有较高的吸附效能,在研究条件下,其吸附量可达498.75 mg/g,远高于BC/NZVI对Cr(Ⅵ)的最大吸附量。BC/NZVI对Pb(Ⅱ)的吸附同样符合准二级动力学,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型。BC/NZVI对Pb(Ⅱ)的吸附也具有较好的重复利用性能,重复利用8次依然可以达到较高的去除效果。综上表明,BC/NZVI克服纳米零价铁的缺点,提高了吸附性能,对水中的Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)均具有较好的去除效果,反映其在重金属去除方面具有良好的通用性,可以用于重金属废水的处理与净化,为含重金属的废水处理和净化提供了技术参考。
其他文献
渤海,作为我国唯一的内海,海水交换能力差,自净能力有限。根据对环境资源承载能力的不同,渤海划分了一些功能区,例如油气区、养殖区、排污区、倾倒区、港口等。近些年,随着海洋油气勘探开发活动的不断增加,导致石油与天然气在开采的过程中排出许多物质进入到渤海,这些物质主要包括采出的地层水、钻屑、钻井泥浆、以及开采过程中产生的原油等。在这些被排放的物质中,含有对人体健康和生态环境有害的重金属。重金属在进入水体
随着海产品需求量的日益增加,含有包含四环素在内的抗生素高盐养殖废水流入海洋。另外,常规污水处理厂对抗生素的处理能力较弱,沿海城市圈产生的生产生活废水也最终汇入近岸海域,并富集于底泥中,严重威胁近海生态环境。因此,采用人工强化的方法处理高盐环境下的四环素废水,并研究其中多元污染物的降解转化特性,对海洋新兴有机污染物的防治具有重要的现实意义。研究利用驯化得到的硫酸盐还原系统吸附并生物降解高盐废水中的四
目前我国数字经济发展从技术引领进入到数据驱动的新阶段,数字化转型是当前金融机构面临的一项重大挑战和机遇。数据治理是实现数字化转型的必由之路,本文从数据治理的主数据管理领域入手,阐述主数据管理的重要意义及主数据与数据治理各领域的关系,剖析农发行主数据管理现状,研究确定主数据管理的主要思路,论述主数据物理模型制定情况,分析面临的问题并提出解决措施,进而推动业务、技术应用实践,从治本上发力,全面提升数据
车载数据终端(又称为T-BOX)是新能源汽车和智能网联汽车的关键零部件。其通过4G或5G远程无线通讯、GNSS卫星定位和CAN总线通讯功能,实现车辆的数据采集存储上传和远程指令的接收转发,从而满足远程监控、报警、远程诊断等多种在线应用的需求。同时随着智能网联汽车的快速发展,车载数据终端的功能需求也在不断的丰富。因此,如何定义车载数据终端的功能需求成为了零件系统开发过程中的关键项。本文通过一款纯电动
目前,抗生素的广泛应用诱导了抗生素抗性基因(Antibiotic resistance gene,ARGs)的大量产生,ARGs可在环境中发生转移与扩散并造成危害。ARGs按其存在形式可分为细胞外ARGs(e ARGs)和细胞内ARGs(i ARGs),且e ARGs和i ARGs在转移上有所差异。本研究以TiO2纳米管紫外光催化为实验条件研究其对污泥中细胞内外ARGs的降解效能,并分析微生物群落
对于全球迫切需要解决的水资源危机,开发用于生产淡水的高效绿色的技术至关重要。太阳能界面蒸发技术因为其环境友好性和良好的可持续性而受到了广泛关注,太阳能界面蒸发技术将太阳能蒸发过程限制在空气与水的界面,可大幅度提高蒸发效率,也提高了太阳能在水净化领域的实际应用能力。蒸发过程中光热材料的选择至关重要,天然生物质材料因其具有成本低、独特的毛细结构和高亲水性而被广泛应用,但天然生物质材料本身光热性能差,而
针对四环素这种环境中常见的有机污染物,本论文基于微波催化技术的理念,对微波催化剂进行深入的分析研究和创新设计,探索催化剂的微波催化性能,从而获得稳定高效降解四环素的手段。铁酸镍作为常见的吸波材料,具有本研究所需的特性,本文以碱式碳酸铋作为铁酸镍的载体,制备了铁酸镍/碱式碳酸铋(NiFe2O4/Bi2O2CO3)负载型催化剂去除水中的四环素;对不同的催化剂制备条件、不同催化反应条件、催化剂性能以及微
海洋净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)是海洋生物链营养指标的重要表现形式,也是海洋生态系统用以维持运转的能量来源,对全球碳循环也有着重要的影响。渤海是我国北部半封闭型内海,拥有丰富的海洋资源,同时周边坐落着多个工业港口,工业生产和生活污水地排放使海水受到大量污染,海洋环境遭到严重破坏。利用遥感手段监测渤海NPP,将有助于人们及时发现渤海环境的变化,从多方面保护
溢油事故发生后,溢漏的石油在海面形成浮油膜,并在海浪的作用下分散。分散到水体中的悬浮油滴在混合能量的作用下与无机物颗粒以及有机物颗粒相互粘附会形成石油相关聚合体(ORA)。悬浮性ORA能够加速生物的降解及自然风化过程,而沉降性ORA则会沉积到海床上,并对海洋底栖生态造成污染威胁。本研究利用锥形瓶振荡实验来模拟海上溢油沉潜过程,分别选取马瑞原油、蒙脱石颗粒和赤潮异弯藻为实验材料,考察了海藻和环境因素
有机锡化合物曾普遍应用于工业、农业和交通运输业等领域中,尤其是三丁基锡(TBT)化合物在船舶防污涂料方面的使用。因其对非目标物也有较强的毒性,国际海事组织(IMO)于2001年通过《国际控制船舶有害防污底系统公约》(简称“AFS公约”),对TBT进行严格限制,但TBT依然存在,且在港口、码头和船舶航行频繁区域的沉积物中含量较高,而这些区域建设及维护产生的疏浚物多数最终倾倒于海洋倾倒区。因此,为了解