工业铁屑(零价铁)还原硝基苯影响因素研究

通过静态试验,研究了初始硝基苯浓度、零价铁含量和pH值对零价铁还原硝基苯的影响.结果表明,在pH值为7,硝基苯初始浓度为311.25mg/L条件下,零价铁含量分别是100、50和25g/L时,硝基苯的降解速率常数分别是-0.02991、-0.0165和-0.00783min-1,零价铁含量越大硝基苯的降解速率越大;在pH值为7,零价铁含量为50g/L条件下,硝基苯的初始浓度分别是127.5,311.25,467.01mg/L时,硝基苯的降解速率常数分别是-0.01532、-0.01235和-0.00891min-1;在硝基苯初始浓度为311.5mg/L,零价铁含量为50g/L条件下,pH值为2.94时,硝基苯的降解速率最大,pH值为7其次,pH值为11.89时的降解速率最小,酸性环境利于零价铁还原硝基苯的进行.由此可见,硝基苯浓初始浓度、零价铁含量和pH值对硝基苯的还原具有重大影响.     

超声波/零价铁体系降解苯胺废水的影响因素及机理研究

以苯胺为研究对象,通过试验对超声波/零价铁体系降解苯胺的过程与机理进行了研究,分别考察了零价铁投加量、废水初始pH值、废水初始浓度对苯胺污染物降解的影响规律,结果表明:超声波/零价铁体系适宜处理苯胺浓度较低的废水,零价铁的最佳投加量为2.8g/L,废水初始pH值的适宜范围为7～8;超声波/零价铁体系降解苯胺具有协同作用,对苯胺的降解以.OH自由基的氧化作用为主,其降解过程符合一级反应动力学规律;紫外可见光谱显示,苯胺在超声波/零价铁体系中发生了开环反应。     

Fe~0对土壤中硝基苯的还原作用

以恒温培养为方法,GC-MS为检测手段,研究了在常温常压下土壤中硝基苯(NB)在Fe0作用下的还原反应。结果表明:Fe0能将硝基苯苯环上的硝基转化为胺基,从而达到降低毒性、增加可生化性目的。反应条件如时间、零价铁用量、初始pH等均对NB的还原效率有重要影响,特别是当初始pH值控制在偏酸时更有利于反应的进行。在硝基苯浓度约为0.0025mmol/g的2.00g模拟污染土壤中,Fe0加入量50mg、初始pH=4、反应时间5h的条件下,零价铁对土壤中NB的还原效率可达到96.58%。此外,本文还对Fe0还原NB的反应机理进行了初步探讨。     

零价铁表面积对泥浆反应体系中硝基苯降解行为的影响

硝基苯能够被零价铁还原成为苯胺. 利用气相色谱分析方法,研究了泥浆体系中零价铁表面积对硝基苯污染底质降解行为的影响. 结果表明,在沉积物中初始w(硝基苯)为8.87 μg/g,按照3.27 g/L最佳比例投加还原铁粉,经2 h反应约有97%的硝基苯被降解;其还原机理为表面接触反应,铁粉总表面积是影响硝基苯降解的主要参数;沉积物中硝基苯降解速率常数(K)和残留量(y)与单位体积泥浆中零价铁总表面积(ρ_a)之间表现为线性和负指数相关性,其关系式分别为:K0.006　5+5.165　87×10－4ρ_a和y8.57exp(-ρ_a/7.66)+0.25;零价铁还原硝基苯的降解过程,其降解动力学符合准一级方程,并且通过SEM扫描电镜发现零价铁在反应过程中表面被严重腐蚀,颗粒组成发生明显改变.      

地下水化学成分对植物油改性纳米铁还原硝基苯影响

研究了不同地下水化学成分(pH值、Ca2+、Fe2+、Cl-、SO42-)对VOMNI降解硝基苯(NB)的影响.结果表明,经乳化油改性后,纳米铁团聚现象得到改善,分散性提高;VOMNI对硝基苯的还原过程符合一级反应动力学方程,反应速率常数为0.0783min-1;酸性条件下更有利于硝基苯的降解和苯胺的生成;钙硬度对VOMNI还原硝基苯有抑制作用;Fe2+、SO42-、Cl-对硝基苯的降解和苯胺的生成有一定的促进作用.     

零价铁-过二硫酸盐连续运行体系去除水中硝基苯

水中硝基苯(NB)的高毒性对人体健康具有极大的危害,因此,本文建立了零价铁-过二硫酸盐(Fe0-PS)连续运行体系以降解水中NB.研究结果表明,单独Fe0柱可还原降解NB,Fe0对不同浓度NB的还原效果均较好,随着流速的减慢及初始pH的降低,NB还原效果变好;但还原体系中总有机碳(TOC)基本没有去除,只是生成了中间产物苯胺(AN).Fe0-PS联合体系中,随着PS的投加,产生的Fe2+活化PS,发生了类Fenton反应,从而使还原产物AN得以氧化降解,TOC去除率可达54.8%;随着Fe0填充量的增加,氧化产物Fe2+随之增加,还原产物AN随之减少.可见,Fe0-PS连续运行体系,以Fe2+为媒介巧妙结合还原与氧化作用,能有效去除NB.     

铁还原中和沉淀法处理TNT酸性废水的研究

研究了处理TNT酸性废水的铁还原中和方法。该法用铁将硝基苯类还原成苯胺类，然后通过石灰乳中和生成Fe(OH)2胶体，吸附苯胺类，达到去除硝基苯类的目的。在过量铁还原60min，中和沉淀pH8—9的最佳条件下，可将废水中的硝基苯类从82．0mg/L降到未检出程度(＜0．2mg/L)，CODcr从394．0mg/L降到94．8mg/L。处理后的废水中的苯胺类也未检出(＜0．03mg/L)。该法的物料消耗费用约为传统的活性碳吸附法的17．5％。     

零价铁还原土壤中邻硝基甲苯的实验研究

采用零价铁(ZVI,Fe0)还原技术,在常温常压下修复邻硝基甲苯(ONT)污染的土壤,研究不同反应条件对还原效果的影响及产物随时间的变化。实验结果表明,Fe0能够有效地将土壤中的邻硝基甲苯还原为邻甲基苯胺(OMA),反应过程中先生成邻甲基亚硝基苯,再进一步还原为邻甲基苯胺。当ONT的初始浓度约为2.5×10-6mol/g,Fe0加入量是25mg/g,土壤水含量75%,土壤初始pH值6.8,于25℃反应5h,ONT的还原率可达97%。Fe0用量、土壤含水量、土壤初始pH值和温度均对Fe0还原ONT产生影响,增加Fe0用量、较饱和的土壤含水量、偏酸性土壤和较高的温度能显著提高其还原率。     

乳化纳米铁修复硝基苯污染含水层研究

通过模拟槽实验,研究了乳化纳米铁原位反应带修复硝基苯污染含水层的有效性以及水文地球化学指标的变化特征.结果表明,在第40d注入井下游大部分区域无硝基苯检出,与之相对应有大量的苯胺生成,这说明注入乳化纳米铁可形成原位反应带对硝基苯进行去除,有效控制硝基苯污染羽;乳化纳米铁的注入导致含水层pH值升高,然而乳化油水解产生的有机酸可与OH-发生中和反应,使pH值得到有效缓冲;Eh降低说明乳化纳米铁注入产生了较强的还原环境,有利于进行硝基苯的降解;pH值的升高与Eh的降低可说明铁还原反应与生物还原反应协同作用降解硝基苯,强化对硝基苯的修复效果;NO_2~-、硫化物的生成说明在模拟槽内发生了NO_3~-还原反应和SO_4~(2-)还原反应.     

零价铁（ZVI）去除Cu2+的特性及机制研究

研究了零价铁去除水溶液中铜离子的影响因素及动力学特性,并利用X射线衍射(XRD)分析对反应机制进行了探讨.结果表明,当溶液中Cu2+的浓度为300 mg/L,零价铁的用量为1 g/L时,Cu2+的去除率99%.Cu2+的去除速度很快,且反应前30min零价铁去除Cu2+的过程可以用一级反应动力学方程模拟.零价铁去除Cu2+的机制主要基于氧化还原反应,Cu2+的还原产物主要为Cu和Cu2O.     

Reduction of nitrobenzene by the catalyzed Fe/Cu process

The polarization behavior of the couple Fe/Cu in 100 mg/L nitrobenzene aqueous solution was studied using Evans coupling diagrams.The results indicated that the iron corrosion was limited by both anodic and cathodic half-cell reactions under the neutral conditions,and cathodically controlled under the alkaline conditions.Batch experiments were performed to study the effect of solution pH,reaction duration,concentration,type of electrolyte,and dissolved oxygen(DO)on the reduction of nitrobenzene by the ca...     

S-NZVI/PS凝胶反应带修复硝基苯污染地下水

采用前置硫化法合成制备硫化纳米铁,研究其与过硫酸盐对硝基苯的联合降解效果,检测反应前后溶液中铁离子和TOC浓度变化,对反应前后的S-NZVI进行表征,分析S-NZVI和PS对NB的联合降解机制.以纳米硅胶溶液为胶结剂,以PS为活性成分,制备缓释PS溶胶,注入砂柱中扩散形成凝胶,与S-NZVI构成S-NZVI/PS组合反应带,研究其对模拟硝基苯污染地下水的原位修复效果.结果表明,S-NZVI能够高效去除NB并生成大量苯胺（AN）,S-NZVI被PS氧化产生的Fe²⁺与PS组成活化过硫酸盐,对AN具有较好的降解和矿化效果.当NB浓度为100mg/L、S-NZVI和PS的投加量分别为0.5,2.5g/L时,NB去除率达91%,AN出水浓度为1.96mg/L,TOC去除率达64.09%.反应后S-NZVI的主要铁氧化产物为Fe₃O₄和FeO（OH）.反应带实验结果表明,S-NZVI/PS组合反应带可有效去除地下水的NB并高效消减NB还原产生的AN,当进水中NB浓度为100mg/L,流量为0.4mL/min,注入S-NZVI含量为1200mg/L的浆液200mL,二氧化硅含量为30%、PS含量为12.5%的PS凝胶4.8g时,S-NZVI/PS组合反应带7d内对AN的去除率最高达97.6%,NB当量累计去除率为83.7%.     

S-NZVI/PS凝胶反应带修复硝基苯污染地下水

采用前置硫化法合成制备硫化纳米铁,研究其与过硫酸盐对硝基苯的联合降解效果,检测反应前后溶液中铁离子和TOC浓度变化,对反应前后的S-NZVI进行表征,分析S-NZVI和PS对NB的联合降解机制.以纳米硅胶溶液为胶结剂,以PS为活性成分,制备缓释PS溶胶,注入砂柱中扩散形成凝胶,与S-NZVI构成S-NZVI/PS组合反应带,研究其对模拟硝基苯污染地下水的原位修复效果.结果表明,S-NZVI能够高效去除NB并生成大量苯胺（AN）,S-NZVI被PS氧化产生的Fe²⁺与PS组成活化过硫酸盐,对AN具有较好的降解和矿化效果.当NB浓度为100mg/L、S-NZVI和PS的投加量分别为0.5,2.5g/L时,NB去除率达91%,AN出水浓度为1.96mg/L,TOC去除率达64.09%.反应后S-NZVI的主要铁氧化产物为Fe₃O₄和FeO（OH）.反应带实验结果表明,S-NZVI/PS组合反应带可有效去除地下水的NB并高效消减NB还原产生的AN,当进水中NB浓度为100mg/L,流量为0.4mL/min,注入S-NZVI含量为1200mg/L的浆液200mL,二氧化硅含量为30%、PS含量为12.5%的PS凝胶4.8g时,S-NZVI/PS组合反应带7d内对AN的去除率最高达97.6%,NB当量累计去除率为83.7%.     

水合氧化铁催化臭氧氧化去除水中痕量硝基苯

以实验室制备的水合氧化铁(IHO)为催化剂,研究了其催化臭氧氧化去除水中痕量难氧化有机物--硝基苯的效能,通过研究叔丁醇对催化反应的影响以及氧化物催化性能之间的对比,间接推断了催化反应的机理.探讨了催化剂投量、水质因素和催化剂重复使用对催化氧化硝基苯的影响.发现IHO对臭氧氧化水中的痕量硝基苯有明显的催化活性,在本实验条件下,以蒸馏水为本底,反应20min时催化氧化硝基苯的去除率比单独臭氧氧化高出44.8%.这种催化作用遵循羟基自由基的途径,氧化物羟基含量多对催化反应有利.本实验条件下催化剂投量最佳为100mg/L,水溶液的pH值接近氧化物零电荷pH值(pH_zpc)时催化作用最明显,水中重碳酸根浓度为2.38mmol/L时催化作用受到显著抑制.催化剂重复使用了5次,其催化活性基本没有变化,没有发现铁离子溶出.     

化学氧化技术处理硝基苯生产废水的试验

硝基苯和苯胺生产中产生的废水含有的大量硝基苯、苯胺类物质及其衍生物。这些物质的生物可降解性较差,并对生物具有毒性。对含硝基苯和苯胺的废水采用ClO2催化氧化技术进行处理后,硝基苯和苯胺的去除率均可达到95%以上,COD的去除率可以达到90%;出水中硝基苯、苯胺和COD的浓度分别降到2.5mg/L、1.5mg/L和100mg/L以下。     

地下环境中Fe2+对硝基苯的还原衰减作用模拟研究

研究了地下环境中的Fe2+对硝基苯(NB)的还原衰减作用,模拟了Fe2+还原硝基苯的过程及不同硬度、CO32-、SO42-、NO3-、Cl-等地下水化学组成对反应的影响,目的是阐明Fe2+还原硝基苯的机制及水化学组成对反应影响的原因.结果表明,在温度为10℃、pH为6.8的条件下,Fe2+和硝基苯浓度皆对其还原衰减有影...     

选择性生物强化处理二元互抑体系中苯胺和硝基苯

采用树脂吸附与生物强化相组合的方法处理含有苯胺和硝基苯的混合废水,对苯胺和硝基苯的降解抑制类型、吸附分离条件、生物强化降解过程与树脂性能变化等进行了研究.结果表明,硝基苯与苯胺均对对方的生物降解产生抑制;当进水中苯胺与硝基苯浓度分别为330与44mg/L时,在pH为4且流速为110mL/h条件下,通过装填有10mL吸附树脂NDA-150(7.2g)的吸附柱,吸附出水中硝基苯浓度低于4mg/L;吸附出水中苯胺的浓度保持不变,可通过生物强化而得到降解;吸附过程中约有597mg的硝基苯被树脂所吸附,其中约有224mg可通过生物强化方法得到脱附降解,系统降解硝基苯的容积负荷为315mg/(L·d);在此过程中树脂吸附能力获得部分恢复,其再生程度受到微生物对硝基苯降解能力的限制;70d的重复性实验证明,树脂性能保持稳定.     

假单胞菌JX165及其完整细胞对硝基苯的好氧降解

利用Pseudomonas sp. JX165及其完整细胞考察了硝基苯的好氧降解特性,并对其降解机理进行了分析.结果表明,菌株JX165对硝基苯的好氧降解过程,首先还原产生2-氨基酚和苯胺,再经不同的氧化途径彻底降解;在高浓度-＞200mg/L-及高转速-＞200r/min-下,菌株JX165对硝基苯的降解过程会产生更难以降解的偶氮苯类化合物;经硝基苯诱导的JX165细胞中含有硝基苯、2-氨基酚、苯胺及邻苯二酚降解酶,且它们均为诱导酶,其动力学参数分别为K_m(硝基苯)=34.12mg/L,V_{max(硝基苯)}=3.01mg/(L.min);K_{m(2氨基酚)}=43.49mg/L,V_{max(2氨基酚)}s =2.56mg/-L-min-;K_{m(邻苯二酚)}51.03mg/L,_{Vmax(邻苯二酚)}=1.32mg/_(L-min);K_{m（苯胺）}=57.15mg/L,V_max(苯胺)=0.79mg/(L.min)