生物炭负载硫化改性纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

为研发治理地下水Cr(Ⅵ)污染的可行除铬材料，以碳热法制得生物炭负载纳米零价铁（BC-nZVI），并通过对BC-nZVI硫化改性制备得到改性材料（M-BC-nZVI），采用除铬容量、铬铁比（Cr/Fe）、反应活性分析M-BC-nZVI的除铬优势，通过模拟柱试验建立失效速率模型，从而推算M-BC-nZVI完全失效的除铬容量，最后与相关文献数据进行对比，分析M-BC-nZVI除Cr(Ⅵ)的应用可行性。结果表明：M-BC-nZVI材料的除铬容量、Cr/Fe、拟一级反应速率常数（k_obs）分别是BC-nZVI的1.86倍、1.95倍和3.00倍，因此相对于BC-nZVI来说M-BC-nZVI更具除铬优势；各模拟柱在运行过程中无明显堵塞情况，且随着进水浓度的升高，M-BC-nZVI的失效速率常数变大。当失效除铬速率为初始除铬速率的1.0%、进水Cr(Ⅵ)浓度为5 mg/L时，除铬容量最高，可以达到12.70 mg/g；对比M-BC-nZVI与其他文献报道的铁基材料及铁基改性材料的Cr/Fe可知，M-BC-nZVI的Cr/Fe为其他文献的1.06~42.06倍，故从材料的除铬性能来看，M-BC-nZVI应用于可渗透反应墙处理地下水Cr(Ⅵ)污染可行。