利用零價納米鐵顆粒(nZVI)對地下水進行原位治理是近年來的一個研究熱點。nZVI具有大比表面積和高反應(yīng)活性，能快速去除水中的多種有機氯代污染物、重金屬及無機鹽等污染物，并且使用靈活方便，在地下水原位治理中具有極大的優(yōu)勢。但在實際應(yīng)用中卻面臨這樣幾個問題：分散性差，易團聚沉淀，在地下含水層中遷移性弱，潛在的環(huán)境風(fēng)險。這些問題都極大地限制了零價納米鐵在實際工程中的應(yīng)用。 針對以上問題，本研究選用聚苯乙烯磺酸鈉（PSS）和羧甲基纖維素鈉（CMC）作為分散劑，制備得到PSS復(fù)合零價納米鐵(nZVI/PSS)和CMC復(fù)合零價納米鐵(nZVI/CMC)。利用沉降實驗研究PSS和CMC對nZVI的分散效果，并結(jié)合Zeta電位、BET和SEM結(jié)果探討nZVI分散機理；采用柱實驗評價nZVI、nZVI/PSS、nZVI/CMC在填充介質(zhì)中的遷移能力，討論納米鐵類型、填充介質(zhì)粒徑和地下水流速等條件對遷移能力的影響。 目前，我國鎘污染相當(dāng)嚴(yán)峻，其中相當(dāng)一部分是由地下水的鎘污染造成的。本文選用Cd(Ⅱ)為研究對象，比較了納米鐵鐵投加量、Cd(Ⅱ)初始濃度、溶液初始pH及Na+離子強度對nZVI、n...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 零價納米鐵在地下水修復(fù)中的應(yīng)用
    1.2 零價納米鐵的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 零價納米鐵的制備
        1.2.2 零價納米鐵的表征
        1.2.3 零價納米鐵的遷移
        1.2.4 零價納米鐵的活性評價
    1.3 鎘(Cd)污染現(xiàn)狀及常用的治理技術(shù)
        1.3.1 鎘元素的性質(zhì)及存在形態(tài)
        1.3.2 地下水及土壤中鎘污染修復(fù)技術(shù)
    1.4 本論文的選題意義及主要研究內(nèi)容
        1.4.1 本論文的目的與選題意義
        1.4.2 本論文的研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 實驗裝置、藥品及分析方法
    2.1 實驗方案
        2.1.1 實驗裝置
        2.1.2 實驗藥品
        2.1.3 實驗儀器
    2.2 實驗材料的準(zhǔn)備與預(yù)處理
        2.2.1 零價納米鐵/復(fù)合零價納米鐵的制備
        2.2.2 填充介質(zhì)的制備
    2.3 實驗過程
        2.3.1 沉降實驗
        2.3.2 柱實驗
        2.3.3 批實驗
    2.4 分析方法
        2.4.1 紫外分光光度法測定鐵含量
        2.4.2 紫外分光光度法測定 Br 離子含量
        2.4.3 原子吸收分光光度法測定 Cd(Ⅱ)含量
    2.5 零價納米鐵的表征
        2.5.1 比表面積分析
        2.5.2 掃描電子顯微鏡
        2.5.3 Zeta 電位和等電點(IEP)的測定
    2.6 本章小結(jié)
第三章 零價納米鐵的分散性研究
    3.1 零價納米鐵/復(fù)合零價納米鐵的制備
        3.1.1 未改性零價納米鐵（nZVI）的制備
        3.1.2 羧甲基纖維素鈉改性納米鐵（nZVI/CMC）的制備
        3.1.3 聚苯乙烯磺酸鈉改性納米鐵的制備
    3.2 零價納米鐵的表征
    3.3 零價納米鐵沉降曲線
    3.4 實驗結(jié)果與分析
        3.4.1 掃描電子顯微鏡（SEM）
        3.4.2 比表面積（BET）
        3.4.3 Zeta 電位(ζ電位)
        3.4.4 沉降實驗
    3.5 不同改性劑對零價納米鐵的分散機理研究
        3.5.1 改性過程中納米鐵電性變化的機理分析
        3.5.2 零價納米鐵的分散機理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 不同零價納米鐵在多孔介質(zhì)中的遷移研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 填充介質(zhì)孔隙率測定
        4.2.2 柱子的填充和預(yù)處理
        4.2.3 Br 示蹤實驗
        4.2.4 柱實驗
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 示蹤實驗結(jié)果
        4.3.2 不同改性劑對零價納米鐵遷移能力的影響
        4.3.3 填充介質(zhì)對零價納米鐵遷移能力的影響
        4.3.4 流速對零價納米鐵在多孔介質(zhì)中遷移的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 nZVI 和 SM nZVI 對 Cd(Ⅱ)的去除
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
        5.2.1 初始 pH 值影響
        5.2.2 投加量影響
        5.2.3 Cd（Ⅱ）初始濃度影響
        5.2.4 離子強度的影響
    5.3 實驗結(jié)果
        5.3.1 nZVI 對 Cd（Ⅱ）的去除
        5.3.2 nZVI/CMC 對 Cd（Ⅱ）的去除
        5.3.3 nZVI/PSS 對 Cd（Ⅱ）的去除
    5.4 結(jié)果討論
        5.4.1 pH 對 Cd（Ⅱ）去除的影響：
        5.4.2 納米鐵投加量對 Cd（Ⅱ）去除的影響：
        5.4.3 Cd 初始濃度對去除率的影響
        5.4.4 離子強度對去除率的影響
        5.4.5 改性劑對去除率的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 去除 Cd(Ⅱ)過程中的鐵離子含量分析
    6.1 引言
    6.2 實驗方法
    6.3 nZVI 去除 Cd 過程中的鐵離子含量分析
        6.3.1 初始濃度的影響
        6.3.2 投加量的影響
        6.3.3 pH 值的影響
        6.3.4 離子強度的影響
    6.4 nZVI/150%CMC 去除 Cd 過程中的鐵離子含量分析
        6.4.1 初始濃度的影響
        6.4.2 投加量的影響
        6.4.3 pH 值的影響
        6.4.4 離子強度的影響
    6.5 nZVI/150%PSS 去除 Cd 過程中的鐵離子含量分析
        6.5.1 初始濃度的影響
        6.5.2 投加量的影響
        6.5.3 pH 值的影響
        6.5.4 離子強度的影響
    6.6 nZVI/30%PSS 去除 Cd 過程中的鐵離子含量分析
    6.7 nZVI/500%PSS 去除 Cd 過程中的鐵離子含量分析
    6.8 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
        1.1 零價納米鐵的表征及分散性研究
        1.2 零價納米鐵在多孔介質(zhì)中的遷移研究
        1.3 nZVI 和 SM nZVI 去除 Cd(Ⅱ)的研究
    2 本研究的創(chuàng)新之處
    3 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會對論文的評定意阽



本文編號：4015790