导　　师： 施永生

学科专业： H1403

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 昆明理工大学

摘　　要： 全球逾1亿人饮水砷超标,大约有20多个国家,尤其是在孟加拉国、中国以及蒙古的饮用水源中均发现浓度能导致人体急慢性中毒的砷。砷污染主要来源于人为和地球化学因素,工业污染“三废”是人为污染的主要来源。在水环境中,砷主要以三价(As(Ⅲ))和五价(As(Ⅴ))两种价态存在,但许多研究都证实了As(Ⅲ)的毒性、溶解性、流动性都远大于As(Ⅴ),且As(Ⅲ)通常以分子形式存在,故各种工艺对水中As(Ⅲ)的去除率都远低于As(Ⅴ),水中As(Ⅲ)的去除也是学者们研究的热点。去除As(Ⅲ)的方法中,零价铁(Fe(0))具有易于取得、价格低廉且无毒无害的特点,其对As(Ⅲ)的同步氧化吸附受到研究者的关注。本课题研究了Fe(0)对As(Ⅲ)的吸附性能、吸附机理以及影响Fe(0)除砷效果的因素。结果表明Fe(0)能够有效去除水中的As(Ⅲ),在Fe(0)与As(Ⅲ)的质量比为1000：1,As(Ⅲ)的初始浓度为100μg/L,pH5.0时,经过240min接触时间,As(Ⅲ)的去除率达到90%以上。Fe(0)对As(Ⅲ)的吸附符合Langmuir吸附等温模型,平衡吸附容量为1.9790mg/g。Fe(0)对As(Ⅲ)的氧化吸附反应历程符合一级反应动力学方程。Fe(0)在水中腐蚀氧化形成的铁(氢)氧化物通过其表面的三Fe-OH官能团与As(Ⅲ)和As(Ⅴ)发生表面配位反应形成双配位络合物,对溶液中的砷起到内层配位络合吸附。研究还表明,Fe(0)去除As(Ⅲ)的效果受水样pH值和溶解氧浓度影响显著,弱酸性条件(pH5～7)和高溶解氧有利于As(Ⅲ)的去除。水中离子对Fe(0)去除As(Ⅲ)的效果也有影响,高浓度的H2PO4-由于与(亚)砷酸根在铁(氢)氧化物表面存在竞争性吸附,因此H2PO4-对Fe(0)去除As(Ⅲ)有抑制作用；NO3-与(亚)砷酸根在铁(氢)氧化物表面不存在竞争性吸附,且高浓度的NO3可以促进Fe(0)腐蚀,所以NO3-对Fe(0)去除As(Ⅲ)有促进作用；Ca2+、Mg2+对Fe(0)去除As(Ⅲ)有促进作用,且Ca2+的促进作用更为显著。本�

关 键 词： 零价铁 三价砷 同步氧化吸附 可渗透反应墙 水体修复

领　　域： [建筑科学]