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钢渣(铁氧化物)/亚铁离子还原硝基苯研究

盛杰  
【摘要】: 硝基苯是一种常见的有毒有机污染物,在地表水和地下水中常有检出,其化学性质稳定,对微生物有毒性抑制作用。当微生物活动不能企及时,非生物还原转化是一条必由途径。本文研究了钢渣(铁氧化物)/Fe~(2+)体系对硝基苯的还原转化,考察了不同因素对反应过程的影响,并与纯铁氧化物和其他常见的复合矿物的去除效果进行了对比,探讨了该体系的反应机理。 为保证实验数据准确可靠,论文建立了同时测定硝基苯及其还原产物的测试方法。液液萃取-气相色谱法受预处理步骤影响较大,并且无法检测到中间产物羟基苯胺,液相色谱法则可避免各因素的干扰并对硝基苯还原产物准确测定。 利用钢渣/Fe~(2+)体系还原硝基苯发现,钢渣因其特殊的化学性质在碱性范围内有良好的缓冲能力。此时Fe~(2+)迅速转化为Fe(OH)_2墨绿色絮体,并强烈还原硝基苯,反应在1h内进行完全。考察弱酸性条件下钢渣/Fe~(2+)对硝基苯的还原,钢渣对Fe~(2+)具有强烈的吸附作用,并使得硝基苯遵循硝基苯→亚硝基苯→羟基苯胺→苯胺的途径还原,硝基苯还原符合准→级动力学。在弱酸性条件下,降低钢渣投加量将使Fe~(2+)吸附速率和硝基苯还原速率下降。提高Fe~(2+)初始浓度将同时增加溶液中酸性物质的浓度,造成硝基苯还原速率下降。提高硝基苯初始浓度将使得硝基苯反应速率常数下降。 在同样的反应条件下还研究了混合扩散、温度、常见离子和有机物存在等因素对反应的影响。增大反应体系混合程度、提高溶液pH和反应温度均能促进Fe~(2+)在钢渣表面的吸附,从而提高硝基苯还原速率。长期水洗将使钢渣表面活性物质消耗,导致Fe~(2+)吸附速率和硝基苯还原速率下降,但整个体系仍具有较强的反应活性。一些环境竞争因子能够影响钢渣/Fe~(2+)体系对硝基苯的还原。如少量溶解氧将与硝基苯竞争还原力并导致初期反应速率下降。磷的加入同样对硝基苯还原产生抑制作用。腐殖酸一方面与硝基苯竞争活性位点,造成初始硝基苯还原速率减慢,另一方面促进了Fe~(3+)还原Fe~(2+),使得一段时间后硝基苯还原速率加快。Cu~(2+)能显著抑制Fe~(2+)的吸附,使得硝基苯几乎无法还原。对硝基氯苯没有显著影响硝基苯的还原,但两者共存时,对硝基氯苯的还原受到明显抑制。 对比不同矿物对硝基苯的还原作用,pH〈5时,赤铁矿、针铁矿、磁铁矿/Fe~(2+)对硝基苯均无还原作用。当pH〉6.3时磁铁矿/Fe~(2+)表现出表面结合铁还原作用。利用高炉渣、砾石、沸石、白云石、页岩等矿物代替钢渣发现,仅高炉渣和改性白云石与Fe~(2+)结合对硝基苯有一定还原效果。但相同条件下磁铁矿、高炉渣和改性白云石对硝基苯的还原效果均不及钢渣。 论文最后对钢渣/Fe~(2+)体系的反应机理进行了探讨,并认为钢渣中的Ca和FeO组分与Fe~(2+)结合可能是反应体系还原硝基苯的主要原因。钢渣同时具有这两种可能的还原途径,使得钢渣成为与Fe~(2+)结合还原硝基苯极佳材料。利用钢渣代替NaOH改进铁还原工艺处理高浓度硝基苯废水,或强化湿地中钢渣填料表面的Fe~(2+)生成以处理硝基苯面源污染,不仅可以节约成本和资源,更可实现废物资源化,具有广阔的应用前景。


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2 ;钢渣用于农村污水净化[N];中国职工科技报;2007年
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4 通讯员 李艳梅 记者 海涛;安宁钢渣变废为“宝”[N];昆明日报;2009年
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