PRB处理地下水中铀污染物的介质材料筛选及其效果研究

发布时间：2018-05-09 09:37

  本文选题：纳米零价铁 + 羟基磷灰石　； 参考：《东华理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：为探索出高效的PRB处理地下水中铀污染物的介质材料,本文在综合国内外最新研究成果的基础上,选用还原铁粉(零价铁)、羟基磷灰石、纳米零价铁以及后两者材料的复合物四种介质材料,首先用扫描电子显微镜、X射线衍射和粒径测试对四种介质进行形貌结构分析,然后通过静态实验,研究在溶液的pH值、投加量、反应时间、铀初始浓度等不同条件下其对水溶液中铀(Ⅵ)的去除效果,确定最佳实验条件,最后将结果用吸附等温线模型及吸附动力学模型进行拟合分析,探讨吸附机理。通过研究,获得了以下主要成果和认识:(1)实验选用的还原铁粉结构疏松,颗粒大小均匀,平均粒径为18.964?m。当溶液pH值为4.0、投加量为0.08 g(1.6 g/L)、反应时间为60 min、铀的初始浓度为10 mg/L时,铀的去除率达到92.81%,吸附量为5.80 mg/g。还原铁粉去除水溶液中不同浓度铀时,反应符合Langmuir吸附等温线模型,最大吸附量达26.042 mg/g,不同反应时间对铀的去除过程,符合准二级吸附速率模型。(2)实验选用的羟基磷灰石颗粒结构疏松,分散性好,比表面积大,平均粒径为30.060?m。当溶液pH值为3.0、投加量为0.05 g(1.0 g/L)、反应时间为60 min、铀的初始浓度为10 mg/L时,铀的去除率达到95.04%,吸附量为9.50 mg/g。羟基磷灰石去除水溶液中铀时,反应符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,最大吸附量达47.847 mg/g,不同反应时间对铀的去除过程,符合准二级吸附速率模型。(3)实验制备的纳米零价铁颗粒紧密,表面光洁,但颗粒间形成链状连接,团聚在一起,平均粒径为10.769?m。当溶液pH值为4.0、投加量为0.06 g(1.2 g/L)、反应时间为60 min、铀的初始浓度为10 mg/L时,铀的去除率达到90.40%,吸附量为7.53 mg/g。纳米零价铁去除水溶液中铀时,反应符合Langmuir吸附等温线模型,最大吸附量达31.25 mg/g,不同反应时间对铀的去除过程,符合准二级吸附速率模型。(4)实验制备的复合材料表面蓬松光洁,分散性良好,比表面积较大,平均粒径为20.798?m。当溶液pH值为3.0、投加量为0.05 g(1.0 g/L)、反应时间为60 min、铀的初始浓度为10 mg/L时,铀的去除率达到91.33%,吸附量为9.13 mg/g。复合材料去除水溶液中铀时,反应符合Langmuir吸附等温线模型,最大吸附量达41.67mg/g,不同反应时间对铀的去除过程,符合准二级吸附速率模型。(5)通过静态实验,系统的开展了四种介质材料对水溶液中铀的去除效果探讨,研究结果表明,相对条件下,羟基磷灰石对铀的去除效果好,去除率达到95%以上,且反应平衡时吸附容量较其他三种介质材料好。
[Abstract]:In order to explore a high efficiency PRB medium material for the treatment of uranium pollutants in groundwater, based on the latest research results at home and abroad, the reduced iron powder (zero valent iron, hydroxyapatite) was selected. The morphology and structure of nanometer zero-valent iron and its composite materials were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (SEM) and particle size measurement, and then the pH value of the solution was studied by static experiments. The removal efficiency of uranium (鈪，

本文编号：1865513