利用FeS去除水中硝基苯的試驗研究
摘要:為研究FeS還原去除硝基苯的性能,采用批次試驗的方法,考察了各因素對FeS去除硝基苯性能的影響。結果表明,在初始硝基苯濃度為0.96mmol·L-1條件下,當FeS用量為1.2g時,反應180min后,硝基苯去除率達到90%。初始硝基苯濃度、FeS用量、溫度、FeS重復使用次數對硝基苯去除率有較大影響。初始硝基苯濃度在0.74~1.74mmol·L-1之間變化時,初始硝基苯濃度每增加0.1mmol·L-1,硝基苯去除率下降4.7%。FeS用量在0.3~1.5g內變化時,FeS用量每增加0.3g,硝基苯去除率增加近20%;FeS用量為1.8g時,硝基苯去除率為100%。溫度在10~25℃范圍內變化時,溫度每升高1℃,硝基苯去除率增加1.6%;溫度為30℃時,硝基苯去除率為100%。硝基苯去除率隨FeS重復使用次數的增加而下降。轉速在10~80r·min-1內變化時,轉速變化對硝基苯去除率的影響較小,硝基苯去除率穩定在75%左右。FeS對模擬化工廢水有較好的處理效果,反應60min后,硝基苯去除率為100%。
關鍵詞:硝基苯;FeS;還原;去除率;影響因素
硝基苯是一種有毒性但重要的化工原料,廣泛應用于醫藥、染料、農藥、國防等行業,是難生物降解的劇毒化學品,可以在環境中長期存在,長期接觸對人體及動植物的危害極大。硝基官能團的吸電子性使得硝基苯很難通過生物氧化、化學氧化或水解的方式去除。還原轉化硝基官能團是硝基苯類化合物污染修復中很有代表性的一類處理方式,如目前研究較多的電化學還原、零價鐵還原等都是通過還原方式去除硝基苯。此外,礦物/Fe(II)體系對硝基苯類化合物的還原也逐漸受到關注。
FeS在還原性土壤和底泥中普遍存在,主要通過微生物參與的硫酸鹽還原過程及后續還原態硫與二價鐵參與的相關反應生成,土壤和底泥中含氯有機物的衰減與其密切相關.FeS可以還原重金屬,如Cr6+等;含氯有機化合物,如四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、六氯乙烷等。在對三氯乙烯的還原轉化中,單位面積FeS表現出比云藻更強的還原活性。FeS在含有Fe2+的溶液中可以實現對4-氯硝基苯的還原轉化,對2,4-二硝基甲苯也具有較好的還原效果。國內外對FeS還原硝基苯類化合物的研究很少,對FeS還原硝基苯的研究更是空白,本研究利用FeS去除水中硝基苯,以期為高效處理有毒有機化工廢水提供新途徑。

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