nZVI/γ-Al 2 O 3 去除养殖废水中重金属和典型毒害性有机物的研究
发布时间：2022-10-20 10:15
养殖废水广泛存在备受关注的重金属和毒害性有机物,而传统的生物处理工艺对其去除效果不佳,直接排入环境将超过自然水体的自净能力,对生态环境和人类健康构成巨大的威胁,并影响养殖业的可持续发展。近年来,纳米零价铁（n ZVI）技术因经济、高效和环境友好等优点受到广泛关注,而因体积效应和表面界面效应导致的纳米颗粒团聚现象,是制约该技术应用的瓶颈。基于目前n ZVI应用所存在的问题,论文采用液相还原法将n ZVI负载在活性氧化铝（γ-Al2O3）微球表面及孔道内壁上,制备出磁性纳米零价铁/活性氧化铝复合材料（n ZVI/γ-Al2O3）;以重金属（Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）、Mn（Ⅱ）、As（V））和洛克沙胂（ROX）为目标污染物,考察了n ZVI/γ-Al2O3及工艺参数条件对重金属去除效率的影响;与高级氧化技术联用,构建了吸附和降解能力强的有机物-重金属复合污染处理新技术,探究了n ZVI/γ-Al2O3
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究课题的背景
1.2 养殖废水中的重金属
1.2.1 养殖废水中重金属的来源及污染现状
1.2.2 养殖废水中重金属的研究进展
1.3 养殖废水中的典型毒害性有机物
1.3.1 养殖废水中典型毒害性有机物的来源及污染现状
1.3.2 养殖废水中抗生素和ROX的研究进展
1.4 活性氧化铝
1.5 纳米零价铁
1.6 研究意义和内容以及技术路线
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
1.6.3 技术路线
第二章 nZVI/γ-Al_2O_3的合成和表征
2.1 引言
2.2 实验材料和方法
2.2.1 实验仪器与试剂
2.2.2 nZVI/γ-Al_2O_3合成
2.2.3 nZVI/γ-Al_2O_3表征
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 SEM分析
2.3.2 XRD分析
2.3.3 XRF分析
2.3.4 FTIR分析
2.3.5 XPS分析
2.3.6 BET分析
2.4 本章小结
第三章 nZVI/γ-Al_2O_3对重金属的去除和研究
3.1 引言
3.2 实验材料和方法
3.2.1 实验仪器及试剂
3.2.2 静态吸附实验
3.2.3 吸附动力学实验
3.2.4 吸附等温线实验
3.2.5 多元体系竞争吸附和协同吸附实验
3.2.6 稳定性实验
3.2.7 重金属的测定
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 吸附时间对吸附效果的影响及吸附动力学
3.3.2 初始浓度对吸附效果的影响及吸附等温线
3.3.3 六元重金属离子的竞争吸附和协同吸附
3.3.4 pH对多元重金属离子去除效果的影响
3.3.5 超声对多元重金属离子去除效果的影响
3.3.6 材料稳定性
3.4 本章小结
第四章 nZVI/γ-Al_2O_3对洛克沙胂的去除研究
4.1 引言
4.2 实验材料和方法
4.2.1 实验仪器与试剂
4.2.2 吸附实验
4.2.3 催化氧化实验
4.2.4 ROX、砷和TOC测定
4.2.5 自由基捕获实验
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 不同材料的吸附能力分析
4.3.2 吸附动力学
4.3.3 吸附等温线
4.3.4 初始pH对吸附-催化的影响
4.3.5 H_2O_2对吸附-催化的影响
4.3.6 初始浓度对吸附-催化的影响
4.3.7 超声对吸附-催化的影响
4.3.8 反应机理
4.3.9 ROX降解途经
4.3.10 材料稳定性
4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米零价铁处理重金属污水的试验研究[J]. 张宏伟,杨洪才,岳智. 有色冶金设计与研究. 2019(06)
[2]Fe/Al-SiO2复合金属氧化物用于燃煤烟气中汞的脱除[J]. 李扬,陈伟,赵永椿,李海龙,张军营,李杰,胡浩权. 燃料化学学报. 2019(12)
[3]纳米零价铁处理冶炼厂含砷硒废水试验研究[J]. 夏雪芬. 广东化工. 2019(23)
[4]双表面活性剂修饰下纳米零价铁对水中Cr（Ⅵ）污染去除研究[J]. 李靖,范明杰,刘翔,李淼. 环境科学学报. 2019(10)
[5]功能化碳纳米管材料在含重金属处理废水中的应用研究进展[J]. 管东红,管映兵,杨帆. 水处理技术. 2019(10)
[6]锰负载对磁性铁氧化物吸附Hg~0的影响[J]. 陈力,刘盛余,吕维阳,杨珂,李燕. 环境工程. 2019(09)
[7]壳聚糖基吸附剂去除水中重金属离子的研究进展[J]. 唐凯. 应用化工. 2019(07)
[8]Preparation of porous semi-IPN temperature-sensitive hydrogel-supported nZVI and its application in the reduction of nitrophenol[J]. Lixia Li,Ruiwei Wang,Xiaodong Xing,Wenqiang Qu,Shutong Chen,Yunlong Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2019(08)
[9]高岭土高温吸附重金属和碱金属的研究进展[J]. 程运,王昕晔,吕文婷,黄亚继,谢浩,郭若军,朴桂林. 化工进展. 2019(08)
[10]纳米零价铁的制备、改性及对废水中重金属和有机污染物的去除[J]. 杨晓丹,王玉如,李敏睿. 化工进展. 2019(07)
博士论文
[1]铝基吸附剂的制备、表征及对F-的吸附性能研究[D]. 许乃才.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2017
[2]超微孔氧化铝基材料的制备及性能研究[D]. 李永峰.太原理工大学 2015
[3]规模化养殖畜禽粪有害成分测定及其无害化处理效果[D]. 张树清.中国农业科学院 2004
硕士论文
[1]纳米零价铁复合材料的构筑及其还原对氯硝基苯的研究[D]. 李津涛.武汉科技大学 2019
[2]养殖废水生化治理过程中洛克沙胂迁移转化及砷回收[D]. 尹越.郑州大学 2018
[3]规模化猪场废水处理工艺中抗生素和重金属残留及其生态风险[D]. 雷慧宁.华东师范大学 2016
本文编号：3694290
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究课题的背景
1.2 养殖废水中的重金属
1.2.1 养殖废水中重金属的来源及污染现状
1.2.2 养殖废水中重金属的研究进展
1.3 养殖废水中的典型毒害性有机物
1.3.1 养殖废水中典型毒害性有机物的来源及污染现状
1.3.2 养殖废水中抗生素和ROX的研究进展
1.4 活性氧化铝
1.5 纳米零价铁
1.6 研究意义和内容以及技术路线
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
1.6.3 技术路线
第二章 nZVI/γ-Al_2O_3的合成和表征
2.1 引言
2.2 实验材料和方法
2.2.1 实验仪器与试剂
2.2.2 nZVI/γ-Al_2O_3合成
2.2.3 nZVI/γ-Al_2O_3表征
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 SEM分析
2.3.2 XRD分析
2.3.3 XRF分析
2.3.4 FTIR分析
2.3.5 XPS分析
2.3.6 BET分析
2.4 本章小结
第三章 nZVI/γ-Al_2O_3对重金属的去除和研究
3.1 引言
3.2 实验材料和方法
3.2.1 实验仪器及试剂
3.2.2 静态吸附实验
3.2.3 吸附动力学实验
3.2.4 吸附等温线实验
3.2.5 多元体系竞争吸附和协同吸附实验
3.2.6 稳定性实验
3.2.7 重金属的测定
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 吸附时间对吸附效果的影响及吸附动力学
3.3.2 初始浓度对吸附效果的影响及吸附等温线
3.3.3 六元重金属离子的竞争吸附和协同吸附
3.3.4 pH对多元重金属离子去除效果的影响
3.3.5 超声对多元重金属离子去除效果的影响
3.3.6 材料稳定性
3.4 本章小结
第四章 nZVI/γ-Al_2O_3对洛克沙胂的去除研究
4.1 引言
4.2 实验材料和方法
4.2.1 实验仪器与试剂
4.2.2 吸附实验
4.2.3 催化氧化实验
4.2.4 ROX、砷和TOC测定
4.2.5 自由基捕获实验
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 不同材料的吸附能力分析
4.3.2 吸附动力学
4.3.3 吸附等温线
4.3.4 初始pH对吸附-催化的影响
4.3.5 H_2O_2对吸附-催化的影响
4.3.6 初始浓度对吸附-催化的影响
4.3.7 超声对吸附-催化的影响
4.3.8 反应机理
4.3.9 ROX降解途经
4.3.10 材料稳定性
4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米零价铁处理重金属污水的试验研究[J]. 张宏伟,杨洪才,岳智. 有色冶金设计与研究. 2019(06)
[2]Fe/Al-SiO2复合金属氧化物用于燃煤烟气中汞的脱除[J]. 李扬,陈伟,赵永椿,李海龙,张军营,李杰,胡浩权. 燃料化学学报. 2019(12)
[3]纳米零价铁处理冶炼厂含砷硒废水试验研究[J]. 夏雪芬. 广东化工. 2019(23)
[4]双表面活性剂修饰下纳米零价铁对水中Cr（Ⅵ）污染去除研究[J]. 李靖,范明杰,刘翔,李淼. 环境科学学报. 2019(10)
[5]功能化碳纳米管材料在含重金属处理废水中的应用研究进展[J]. 管东红,管映兵,杨帆. 水处理技术. 2019(10)
[6]锰负载对磁性铁氧化物吸附Hg~0的影响[J]. 陈力,刘盛余,吕维阳,杨珂,李燕. 环境工程. 2019(09)
[7]壳聚糖基吸附剂去除水中重金属离子的研究进展[J]. 唐凯. 应用化工. 2019(07)
[8]Preparation of porous semi-IPN temperature-sensitive hydrogel-supported nZVI and its application in the reduction of nitrophenol[J]. Lixia Li,Ruiwei Wang,Xiaodong Xing,Wenqiang Qu,Shutong Chen,Yunlong Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2019(08)
[9]高岭土高温吸附重金属和碱金属的研究进展[J]. 程运,王昕晔,吕文婷,黄亚继,谢浩,郭若军,朴桂林. 化工进展. 2019(08)
[10]纳米零价铁的制备、改性及对废水中重金属和有机污染物的去除[J]. 杨晓丹,王玉如,李敏睿. 化工进展. 2019(07)
博士论文
[1]铝基吸附剂的制备、表征及对F-的吸附性能研究[D]. 许乃才.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2017
[2]超微孔氧化铝基材料的制备及性能研究[D]. 李永峰.太原理工大学 2015
[3]规模化养殖畜禽粪有害成分测定及其无害化处理效果[D]. 张树清.中国农业科学院 2004
硕士论文
[1]纳米零价铁复合材料的构筑及其还原对氯硝基苯的研究[D]. 李津涛.武汉科技大学 2019
[2]养殖废水生化治理过程中洛克沙胂迁移转化及砷回收[D]. 尹越.郑州大学 2018
[3]规模化猪场废水处理工艺中抗生素和重金属残留及其生态风险[D]. 雷慧宁.华东师范大学 2016
本文编号：3694290
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