论文部分内容阅读
硝基苯作为一种有毒有机物，难以被生物降解。零价铁与过硫酸盐构成的强氧化反应体系绿色、廉价，能够氧化分解难生物降解的有机物，但是其反应活性低。利用磁化零价铁强化过硫酸盐的技术可以极大提高污染物的去除效率，但是实际应用中存在磁场如何布置的缺点。本研究采用预磁化FeO强化过硫酸盐氧化组合技术处理硝基苯。初步探讨了各技术参数对反应过程的影响及其作用机理。 (1)预磁化FeO还原硝基苯的研究表明:预磁化FeO与硝基苯的反应符合假一级动力学，预磁化体系反应的速率常数为0.391min-1降低到0.037min-1。相比不磁化情况的反应速率常数为0.0785min-1，预磁化情况是不磁化的5倍，硝基苯的去除速率更快。 (2)间歇实验方法下预磁化FeO强化PS降解硝基苯。研究显示零价铁和PS的最佳投加量均为2mmol/L。预磁化体系反应速率常数Kobs随着pH的降低而减小，在pH=3时达到最大值0.428min-1，是不磁化体系0.0084min-1的5倍;在pH=10时达到最大值0.381min-1，是不磁化体系0.0016min-1的23倍;预磁化零价铁强化PS体系降解NB的初始pH范围从3.0～6.0扩展为3.0～10.0。预磁化FeO大大提高了PS对不同浓度NB的去除速率，且NB的初始浓度越低加速作用就越明显。 (3)采用间歇实验对预磁化FeO降解NB过程中地下水中共存离子和有机酸对预磁化零价铁除NB动力学的影响进行研究。结果表明:HCO3-、NO3-，SO42-，腐殖酸对于预磁化体系的抑制率分别为19％～32％，18.9％-33.2％，29.5％-35.4％，3.9％～77.9％，对于不磁化体系的抑制率分别为68％，68％，59.5％-64.9％，27％～86.5％。Cl-离子对于不磁化体系的抑制率是负值，对反应有促进作用;预磁化FeO体系中，Cl-会有不太明显的抑制作用为0～3％。高浓度的HCO3-离子与其他离子共同影响下对于预磁化体系的抑制率达到了90.7％～93.2％，而对于不磁化体系的是71％～76％。 (4)建立预磁化FeO强化PS连续运行体系修复实验。零价铁填量为0.5g、1g、2g、3g时，对于硝基苯的处理量分别为6-8g，8-9g，10-12g，12-15g。当流速为200ml/h，300ml/h，500ml/h，700ml/h，1000ml/h，硝基苯总的处理量分别为8-13.3g，12-15g，5-7.5g，1.6-2.3g，1.7-2.3g。对于浓度分别为4mg/L、10mg/L、20mg/L、50mg/L的硝基苯溶液，总的NB去除量分别为4.8-6.0g，4.5-7.5g，12-15g，11.3-15g。综合考虑本实验选取3g铁填充，300ml/L的流速为最佳条件。