硫化零价铁去除水体中Cr（Ⅵ）的性能及机理研究
发布时间：2021-10-16 16:12
水体中重金属的污染给自然环境和人类健康构成严重威胁,已经成为环境领域的热点和难点问题。由于重金属铬（Cr）广泛应用于制革、电镀以及采矿行业,导致大量含Cr废水产生。零价铁（ZVI）技术因其原料来源广泛、成本低廉、无毒以及具有较高的还原性而具有广阔的应用前景,但是由于ZVI表面钝化膜的生成极大限制了污染物与内部零价铁的进一步接触反应,导致ZVI反应活性的下降。本研究基于硫（S）的腐蚀特性,利用含硫化合物对ZVI进行硫化改性,有效提高了 ZVI对于水体中Cr（VI）的去除效率。研究利用硫化钠对普通微米零价铁进行硫化改性合成粒径大约为30μm的硫化零价铁（S-ZVI）颗粒,并通过控制硫化钠含量制备出不同S/Fe的S-ZVI材料。合成后的S-ZVI通过扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线能谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）等固相表征探究S-ZVI的物理化学性质。结果表明,与ZVI相比,S-ZVI表面更为粗糙并呈现多孔结构,负载在ZVI表面的S多以FeS形式存在。同时由于S/Fe的不同,S-ZVI呈现出不同物理性质,当S/Fe为0.056时,S-ZVI达到最大比...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１不同ｐＨ和Ｃｒ（ＶＩ）浓度时水体中Ｃｒ（ＶＩ）的存在形态??含铬废水的来源主要是工业和农业［１３，?１４］
?常州金坛市博科试验设备研究所??２．２硫化零价铁去除水体中Ｃｒ（ＶＩ）的研究方法??图２－１是本研究中所使用的实验装置图。整个实验过程采用恒温水浴锅控温，??温度保持在２５°Ｃ左右。??ＨＵ?Ｍ?ｒＣ＾－ｌ??沖時?ｆ?．Ｖ??？：二?｜！??ＬＪＨＩ?Ｍ??隱．ｓ幽???［Ｉ?ＩＷａｉｃｒｂａｌｈｌａｎｔｌ－＾?Ｊ?麵麵??图２－１实验装置示意图??１６??
图３－２零价铁和硫化零价铁的扫描电镜（ＳＥＭ）图。??（Ａ）?ＺＶＩ；?（Ｂ）?Ｓ－ＺＶ１?（Ｓ／Ｆｅ＝０．０２８）?；?（Ｃ）?Ｓ－ＺＶＩ?（Ｓ／Ｆｅ＝０．０５６）?；?（Ｄ）?Ｓ－ＺＶＩ?（Ｓ／Ｆｅ＝０．０８４）??图３－３Ａ－Ｃ是在Ｓ／Ｆｅ分别为０．０２８、０．０５６、０．０８４时Ｓ－ＺＶＩ材料的能量色散Ｘ??射线能谱（ＥＤＳ）图，从图中可以看出Ｓ－ＺＶＩ表面主要有Ｆｅ、０、Ｓ三种元素，??证实材料表面Ｓ确实负载到ＺＶＩ表面，而且随着Ｓ／Ｆｅ的增加材料表面的Ｓ含量??越高。但是负载在ＺＶＩ表面的Ｓ具体以什么形态存在，需要通过下面的ＸＰＳ表??征验证。图３－３Ｄ是当Ｓ／Ｆｅ?＝?０．０５６时的Ｓ－ＺＶ１与水体中Ｃｒ（Ｖ丨）接触反应丨２０?ｍｉｎ??后通过过滤、冷冻干燥等一系列方式得到固体材料后对材料进行ＥＤＳ表征分析，??从图中可以看出除了原材料中存在的Ｆｅ、０、Ｓ三种元素外，反应后的材料表面??存在一部分的Ｃｒ元素，同时研宄发现反应后材料表面的Ｓ元素含量明显降低，??这可能是材料与水体中Ｃｒ（ＶＩ）反应时材料表面的Ｓ参与反应并使含量减少，但是??Ｓ如何参与反应过程仍无法验证。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Weak magnetic field accelerates chromate removal by zero-valent iron[J]. Pian Feng,Xiaohong Guan,Yuankui Sun,Wonyong Choi,Hejie Qin,Jianmin Wang,Junlian Qiao,Lina Li. Journal of Environmental Sciences. 2015(05)
[2]离子交换树脂处理含铬废水的研究[J]. 徐灵,王成端,姚岚. 工业安全与环保. 2007(11)
[3]含Cr（Ⅵ）电镀废水处理研究进展[J]. 谢瑞文. 生态科学. 2006(03)
[4]离子交换树脂处理钢铁钝化含铬废水的研究[J]. 吴克明,石瑛,王俊,黄羽. 工业安全与环保. 2005(04)
[5]含铬废水治理技术及应用现状[J]. 胡凯,季永盛. 中国资源综合利用. 2005(03)
[6]微生物法处理含铬（Ⅵ）废水的研究[J]. 瞿建国,申如香,徐伯兴,李福德. 化工环保. 2005(01)
[7]铁屑腐蚀电池在工业废水治理中的应用[J]. 汤心虎,甘复兴,乔淑玉. 工业水处理. 1998(06)
硕士论文
[1]电镀行业六价铬污染防治最佳可行技术评估的研究[D]. 王谦.南京大学 2013
本文编号：3440113
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１不同ｐＨ和Ｃｒ（ＶＩ）浓度时水体中Ｃｒ（ＶＩ）的存在形态??含铬废水的来源主要是工业和农业［１３，?１４］
?常州金坛市博科试验设备研究所??２．２硫化零价铁去除水体中Ｃｒ（ＶＩ）的研究方法??图２－１是本研究中所使用的实验装置图。整个实验过程采用恒温水浴锅控温，??温度保持在２５°Ｃ左右。??ＨＵ?Ｍ?ｒＣ＾－ｌ??沖時?ｆ?．Ｖ??？：二?｜！??ＬＪＨＩ?Ｍ??隱．ｓ幽???［Ｉ?ＩＷａｉｃｒｂａｌｈｌａｎｔｌ－＾?Ｊ?麵麵??图２－１实验装置示意图??１６??
图３－２零价铁和硫化零价铁的扫描电镜（ＳＥＭ）图。??（Ａ）?ＺＶＩ；?（Ｂ）?Ｓ－ＺＶ１?（Ｓ／Ｆｅ＝０．０２８）?；?（Ｃ）?Ｓ－ＺＶＩ?（Ｓ／Ｆｅ＝０．０５６）?；?（Ｄ）?Ｓ－ＺＶＩ?（Ｓ／Ｆｅ＝０．０８４）??图３－３Ａ－Ｃ是在Ｓ／Ｆｅ分别为０．０２８、０．０５６、０．０８４时Ｓ－ＺＶＩ材料的能量色散Ｘ??射线能谱（ＥＤＳ）图，从图中可以看出Ｓ－ＺＶＩ表面主要有Ｆｅ、０、Ｓ三种元素，??证实材料表面Ｓ确实负载到ＺＶＩ表面，而且随着Ｓ／Ｆｅ的增加材料表面的Ｓ含量??越高。但是负载在ＺＶＩ表面的Ｓ具体以什么形态存在，需要通过下面的ＸＰＳ表??征验证。图３－３Ｄ是当Ｓ／Ｆｅ?＝?０．０５６时的Ｓ－ＺＶ１与水体中Ｃｒ（Ｖ丨）接触反应丨２０?ｍｉｎ??后通过过滤、冷冻干燥等一系列方式得到固体材料后对材料进行ＥＤＳ表征分析，??从图中可以看出除了原材料中存在的Ｆｅ、０、Ｓ三种元素外，反应后的材料表面??存在一部分的Ｃｒ元素，同时研宄发现反应后材料表面的Ｓ元素含量明显降低，??这可能是材料与水体中Ｃｒ（ＶＩ）反应时材料表面的Ｓ参与反应并使含量减少，但是??Ｓ如何参与反应过程仍无法验证。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Weak magnetic field accelerates chromate removal by zero-valent iron[J]. Pian Feng,Xiaohong Guan,Yuankui Sun,Wonyong Choi,Hejie Qin,Jianmin Wang,Junlian Qiao,Lina Li. Journal of Environmental Sciences. 2015(05)
[2]离子交换树脂处理含铬废水的研究[J]. 徐灵,王成端,姚岚. 工业安全与环保. 2007(11)
[3]含Cr（Ⅵ）电镀废水处理研究进展[J]. 谢瑞文. 生态科学. 2006(03)
[4]离子交换树脂处理钢铁钝化含铬废水的研究[J]. 吴克明,石瑛,王俊,黄羽. 工业安全与环保. 2005(04)
[5]含铬废水治理技术及应用现状[J]. 胡凯,季永盛. 中国资源综合利用. 2005(03)
[6]微生物法处理含铬（Ⅵ）废水的研究[J]. 瞿建国,申如香,徐伯兴,李福德. 化工环保. 2005(01)
[7]铁屑腐蚀电池在工业废水治理中的应用[J]. 汤心虎,甘复兴,乔淑玉. 工业水处理. 1998(06)
硕士论文
[1]电镀行业六价铬污染防治最佳可行技术评估的研究[D]. 王谦.南京大学 2013
本文编号：3440113
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3440113.html
