利用FeS去除水中硝基苯的试验研究
摘要:为研究FeS还原去除硝基苯的性能,采用批次试验的方法,考察了各因素对FeS去除硝基苯性能的影响。结果表明,在初始硝基苯浓度为0.96mmol·L-1条件下,当FeS用量为1.2g时,反应180min后,硝基苯去除率达到90%。初始硝基苯浓度、FeS用量、温度、FeS重复使用次数对硝基苯去除率有较大影响。初始硝基苯浓度在0.74~1.74mmol·L-1之间变化时,初始硝基苯浓度每增加0.1mmol·L-1,硝基苯去除率下降4.7%。FeS用量在0.3~1.5g内变化时,FeS用量每增加0.3g,硝基苯去除率增加近20%;FeS用量为1.8g时,硝基苯去除率为100%。温度在10~25℃范围内变化时,温度每升高1℃,硝基苯去除率增加1.6%;温度为30℃时,硝基苯去除率为100%。硝基苯去除率随FeS重复使用次数的增加而下降。转速在10~80r·min-1内变化时,转速变化对硝基苯去除率的影响较小,硝基苯去除率稳定在75%左右。FeS对模拟化工废水有较好的处理效果,反应60min后,硝基苯去除率为100%。
关键词:硝基苯;FeS;还原;去除率;影响因素
硝基苯是一种有毒性但重要的化工原料,广泛应用于医药、染料、农药、国防等行业,是难生物降解的剧毒化学品,可以在环境中长期存在,长期接触对人体及动植物的危害极大。硝基官能团的吸电子性使得硝基苯很难通过生物氧化、化学氧化或水解的方式去除。还原转化硝基官能团是硝基苯类化合物污染修复中很有代表性的一类处理方式,如目前研究较多的电化学还原、零价铁还原等都是通过还原方式去除硝基苯。此外,矿物/Fe(II)体系对硝基苯类化合物的还原也逐渐受到关注。
FeS在还原性土壤和底泥中普遍存在,主要通过微生物参与的硫酸盐还原过程及后续还原态硫与二价铁参与的相关反应生成,土壤和底泥中含氯有机物的衰减与其密切相关.FeS可以还原重金属,如Cr6+等;含氯有机化合物,如四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、六氯乙烷等。在对三氯乙烯的还原转化中,单位面积FeS表现出比云藻更强的还原活性。FeS在含有Fe2+的溶液中可以实现对4-氯硝基苯的还原转化,对2,4-二硝基甲苯也具有较好的还原效果。国内外对FeS还原硝基苯类化合物的研究很少,对FeS还原硝基苯的研究更是空白,本研究利用FeS去除水中硝基苯,以期为高效处理有毒有机化工废水提供新途径。
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