草酸或零价纳米铁还原去除水体六价铬及机理研究
发布时间：2021-03-26 09:56
在铬矿石加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等工业生产过程中会产生大量含Cr（Ⅵ）的废水废渣,长久以来这些废水废渣缺乏有效的处理并将其随意排放导致目前我国自然水体中Cr（Ⅵ）污染的现象十分严重。存在于自然水体中的铬最常见的价态是+6价和+3价,其中Cr（Ⅵ）在环境中的迁移能力强,毒性强;而Cr（Ⅲ）的迁移能力弱,毒性弱,Cr（Ⅲ）还是人体新陈代谢过程中所必须的微量元素。因此将毒性强的Cr（Ⅵ）还原成毒性弱的Cr（Ⅲ）是目前治理水体中Cr（Ⅵ）污染最为有效的手段之一。在自然水体中,草酸是一种最常见的小分子羧酸,它主要来自于大分子有机物的分解和植物根系的分泌,具有比较强的酸性和还原性。虽然草酸直接还原Cr（VⅥ）的速率比较缓慢,但是在不同的环境条件下,草酸对六价铬在自然界中的迁移,价态和形态的转化以及生物毒性的变化起到了至关重要的作用。因此本论文选择草酸和六价铬为研究对象,探索在不同反应条件下,草酸还原六价铬的速率,并研究其反应机理。本论文的具体研究内容如下:第一部分:我们研究了水体中常见的金属离子Mn2+影响草酸还原六价铬的效果。实验发现在酸性条件下（pH<5）,Mn2+才能促进草酸...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１历年来各类水质断面在全国水系（包括以长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽??河七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河）中所占的比例??
ｕｍｐ??１．２化学还原沉淀法去除废水中Ｃｒ（ＶＩ）的流程图，本图片来自于文献１另外一种比较常用的还原剂。Ｓ０３２，ｇ够快速地还原Ｃｒ（ＶＩ）（方程式１盐还原法得到的固体沉淀物纯度比较高，可以回收利用。研宄者还Ｓ０２去治理含Ｃｒ（ＶＩ）废水［２７〕，有效地还原Ｃｒ（ＶＩ）的同时还能减少硫污的目的（方程式１．５）。其他常见的硫酸盐还原剂还包括亚硫酸氢
?ｔ?ｖ?ｊ??图１．３化学还原沉淀法处理含Ｃｒ（ＶＩ）废水的机理以及优缺点??在实验室研宄中，人们还采用铁粉、锌粉和含亚铁和低价态硫的一些矿物作为还原剂来还??原废水中的Ｃｒ（ＶＩ），取得了十分好的效果【３１＿３５］。但是因为成本以及操作复杂等因素，上述方法??并未广泛投入实际应用。??１．４．１．２电解还原法??电解还原法治理含Ｃｒ（ＶＩ）酸性废水的原理是在电解过程中溶解铁阳极生成Ｆｅ（ＩＩ），Ｆｅ（ｎ）在??酸性条件下能够迅速还原Ｃｒ（ＶＩ）。同时，阴极发生电解水反应（２Ｈ２０?—Ｈ２ｔ?＋?２０Ｈ＿）生成Ｈ２??和氢氧根，导致废水的ｐＨ值升髙，促进了?Ｃｒ３—和ＦＰ以氢氧化物的形式沉淀析出，从而达到??了去除从水体中Ｃｒ（ＶＩ）的目的。电解还原法去除水溶液中Ｃｒ（ＶＩ）的机理如图１．３所示Ｐｍ。研??究者还匹配了不同阳极材料和阴极材料，发现以碳钢铁作为阳极，铜作为阴极材料，Ｃｒ（ＶＩ）的??去除效率最好。另外
【参考文献】：
期刊论文
[1]Dechlorination of chlorophenols by zero valent iron impregnated silica[J]. Praveena Juliya Dorathiy,Palanivelu Kandasamy. Journal of Environmental Sciences. 2012(04)
[2]硫化亚铁处理含Cr（Ⅵ）废水试验研究[J]. 赵玉华,王成雨,李洋洋,魏志宇. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2008(06)
[3]Effect of Oxalic Acid on Potassium Release from Typical Chinese Soils and Minerals[J]. TU Shu-Xin College of Resources and Environment,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070(China) GUO Zhi-Fen SUN Jin-He Institute of Nuclear Agricultural Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310029(China). Pedosphere. 2007(04)
[4]Catalysis of Manganese（II） on Chromium（VI） Reduction by Citrate[J]. LI Chen, LAN Ye-Qing and DENG Bao-Lin College of Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095 (China) Department of Civil and Environmental Engineering, University of Missouri-Columbia, Columbia MO 65211(USA). Pedosphere. 2007(03)
[5]延缓型有机/无机复合交联剂LD-1的研制[J]. 尉小明,刘庆旺,俞庆森,王修利. 油田化学. 2000(03)
本文编号：3101398
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１历年来各类水质断面在全国水系（包括以长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽??河七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河）中所占的比例??
ｕｍｐ??１．２化学还原沉淀法去除废水中Ｃｒ（ＶＩ）的流程图，本图片来自于文献１另外一种比较常用的还原剂。Ｓ０３２，ｇ够快速地还原Ｃｒ（ＶＩ）（方程式１盐还原法得到的固体沉淀物纯度比较高，可以回收利用。研宄者还Ｓ０２去治理含Ｃｒ（ＶＩ）废水［２７〕，有效地还原Ｃｒ（ＶＩ）的同时还能减少硫污的目的（方程式１．５）。其他常见的硫酸盐还原剂还包括亚硫酸氢
?ｔ?ｖ?ｊ??图１．３化学还原沉淀法处理含Ｃｒ（ＶＩ）废水的机理以及优缺点??在实验室研宄中，人们还采用铁粉、锌粉和含亚铁和低价态硫的一些矿物作为还原剂来还??原废水中的Ｃｒ（ＶＩ），取得了十分好的效果【３１＿３５］。但是因为成本以及操作复杂等因素，上述方法??并未广泛投入实际应用。??１．４．１．２电解还原法??电解还原法治理含Ｃｒ（ＶＩ）酸性废水的原理是在电解过程中溶解铁阳极生成Ｆｅ（ＩＩ），Ｆｅ（ｎ）在??酸性条件下能够迅速还原Ｃｒ（ＶＩ）。同时，阴极发生电解水反应（２Ｈ２０?—Ｈ２ｔ?＋?２０Ｈ＿）生成Ｈ２??和氢氧根，导致废水的ｐＨ值升髙，促进了?Ｃｒ３—和ＦＰ以氢氧化物的形式沉淀析出，从而达到??了去除从水体中Ｃｒ（ＶＩ）的目的。电解还原法去除水溶液中Ｃｒ（ＶＩ）的机理如图１．３所示Ｐｍ。研??究者还匹配了不同阳极材料和阴极材料，发现以碳钢铁作为阳极，铜作为阴极材料，Ｃｒ（ＶＩ）的??去除效率最好。另外
【参考文献】：
期刊论文
[1]Dechlorination of chlorophenols by zero valent iron impregnated silica[J]. Praveena Juliya Dorathiy,Palanivelu Kandasamy. Journal of Environmental Sciences. 2012(04)
[2]硫化亚铁处理含Cr（Ⅵ）废水试验研究[J]. 赵玉华,王成雨,李洋洋,魏志宇. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2008(06)
[3]Effect of Oxalic Acid on Potassium Release from Typical Chinese Soils and Minerals[J]. TU Shu-Xin College of Resources and Environment,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070(China) GUO Zhi-Fen SUN Jin-He Institute of Nuclear Agricultural Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310029(China). Pedosphere. 2007(04)
[4]Catalysis of Manganese（II） on Chromium（VI） Reduction by Citrate[J]. LI Chen, LAN Ye-Qing and DENG Bao-Lin College of Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095 (China) Department of Civil and Environmental Engineering, University of Missouri-Columbia, Columbia MO 65211(USA). Pedosphere. 2007(03)
[5]延缓型有机/无机复合交联剂LD-1的研制[J]. 尉小明,刘庆旺,俞庆森,王修利. 油田化学. 2000(03)
本文编号：3101398
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