有序介孔硅负载纳米零价铁对水中消毒副产物的去除研究
随着经济的飞速发展与城市化水平的推进，地表水源受到的污染逐年加剧。与此同时，人们对饮用水卫生标准要求的逐渐提高，使得常规饮用水处理工艺不能满足饮用水水质要求。因此，饮用水深度处理工艺应运而生，臭氧氧化工艺就是其中一种。臭氧氧化虽然效果好，但是会产生溴酸盐等消毒副产物。溴酸盐已经被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物，我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定溴酸盐限值为l0μg/L。所以溴酸盐的去除研究已经变成近年来的热点话题。本文采用液相还原法将纳米零价铁负载到MCM-41材料的表面，来避免纳米零价铁板结氧化，并通过纳米零价铁及介孔材料共同作用进行溴酸盐的去除研究。 研究内容主要包括以下三方面的内容： 首先，通过液相还原法将纳米零价铁负载到MCM-41的表面，并通过X射线衍射（XRD）及扫面电镜（SEM）对复合材料结构进行表征。结果表明：零价铁已经成功负载到MCM-41的表面，且在MCM-41的表面分布均匀。 其次，先确定了纳米零价铁复合材料去除溴酸盐的最佳反应条件，然后对各影响因素进行具体分析。实验结果表明：当初始溴酸盐浓度为200μg/L时，投加量25mg、pH=6.5、DO=0mg/L、反应时间60min为溴酸盐的最佳去除条件；且纳米零价铁复合材料对溴酸盐的去除效果随溴酸盐浓度及DO浓度的增大而减小，随材料投加量的增大而增大，酸度或碱度都会影响溴酸盐的去除效果。同时水中存在硝酸盐、磷酸盐、亚硝酸盐等无机离子会对溴酸盐的去除效果有不同程度的影响。 第三，机理探讨时发现：纳米零价铁复合材料对溴酸盐的去除过程符合 Langmuir吸附等温模型及拟二级吸附动力学。通过产物分析发现，在前30min时，吸附作用占主导作用，随后还原作用迅速上升，溴酸盐吸附量逐渐下降，且还原产物只存在溴离子。
纳米零价铁;复合材料;饮用水处理;消毒副产物;液相还原法;有序介孔硅;溴酸盐处理;去除效果
济南大学
硕士
建筑与土木工程
于衍真;贾瑞宝
2015
中文
TU991.25
75
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）