环境工程硕士论文答辩20013年12月2日 活性炭负载纳米零价铁去除溴酸盐的研究 答辩人： 导师： 环境工程硕士论文答辩 内容提要 选题背景 环境工程硕士论文答辩 2012年《中国环境状况公报》水污染状况 2012年中国十大流域的国控断面中，Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为68.9 %、20.9 %和10.2 %。这些流域中主要污染指标为化学需氧量、五日生化需氧量和高锰酸盐指数，其中，西北诸河、西南诸河以及珠江流域水质为优，浙闽片河流和长江流域水质良好，辽河流域、黄河流域 、松花江流域和淮河流域轻度污染，海河流域中度污染 2012年十大流域水质类别比例 环境工程硕士论文答辩 2012年《中国环境状况公报》水污染状况 2012年62个国控重点湖泊（水库）中，Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的湖泊（水库）比例分别为61.3 %、27.4 %和11.3 %，主要污染指标为TP、COD和高锰酸盐指数。除密云水库和班公错外，其他60个湖泊（水库）开展了营养状态监测。其中，4个为中度富营养状态，占6.7%；11个为轻度富营养状态，占18.3%；37个为中营养状态，占61.7%；8个为贫营养状态，占13.3% 2012年重点湖泊（水库）富营养化状况 全国198个地市级行政区（4929监测点）地表水监测中，水质优良-良好-较好的占42.7 %；水质较差级占40.5 %；水质极差级占16.8 %。与上年相比，有连续监测数据的水质监测点总数为4677个，分布在187个城市，其中水质呈变好趋势的监测点793个，占监测点总数的17.0%；呈稳定趋势的监测点2974个，占63.6%；呈变差趋势的监测点910个，占19.4% 2012年《中国环境状况公报》水污染状况 环境工程硕士论文答辩 因此，目前为了适应饮用水源污染的日益严重和水质标准提高的要求，并且保证饮用水水质安全。各种预处理和深度处理饮用水技术应运而生。其中，臭氧作为一种高效的强氧化剂和消毒剂，不仅能去除水中的色度、臭味、藻以及铁、锰等，还可以破坏有机物的分子结构，强化大分子有机物的生物降解性以及絮凝、沉淀效果等。加之臭氧的制备成本不断下降，因此在饮用水深度处理中得到了越来越广泛的利用。 但是当水体中溴离子（Br-）浓度超过20μg /L时，经臭氧和氯氧化消毒后会生成消毒副产物-溴酸盐，而溴酸盐又具有潜在致癌性，并且已被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物，世界卫生组织和美国环境保护局均规定饮用水中溴酸盐含量应低于10 μg/L。目前，我国现行标准如《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）和《饮用天然矿泉水》（GB 8537-2008）均将溴酸盐的含量限定为10 μg/L 环境工程硕士论文答辩 环境工程硕士论文答辩 控制溴酸盐生成技术 控制溴酸盐技术 只适用于低碱度或混凝前加酸可以强化混凝效果的原水，对于那些碱度较高的原水降低pH值并不经济合理 其余技术目前处于试验阶段，实际效果还需进一步研究 加氨并不能保证对所有水质都能达到要求，该方法只适用于低浓度的或不含氨氮的水中 反硝化菌、生物活性 炭、厌氧生物等能把 溴酸盐还原成溴离子 环境工程硕士论文答辩 溴酸盐去除方法 Methods 如何有效利用纳米零价铁去除溴酸盐是本课题的选题背景 壳聚糖、蒙脱石、 阳离子交换树脂、 活性炭以及硅胶 纳米零价铁的修饰方法 Methods 加入表面活性剂； 加入聚合物高 分子电解质 Pd/Fe、Ni/Fe、 Pt/Fe、Cu/Fe 活性碳具有比表面积 大、吸附能力强且原 料廉价易得等特点， 因此，本实验以活 性炭为载体 环境工程硕士论文答辩 本论文主要研究内容 环境工程硕士论文答辩 内容提要 材料的合成与表征 1.首先，活性炭在沸水中煮30 min去除部分杂质，105 ℃的干燥箱中烘24 h，然后置于干燥器中备用，且标记为ACH2O备用。然后，ACH2O分别在80 ℃的30 %的HNO3溶液中浸渍2 h和60 ℃的25 %的NH3H2O中浸渍4 h，且洗净烘干后分别标记为ACHNO3和ACNH3备用。最后ACHNO3在60 ℃的25 %的NH3H2O中浸渍4 h，洗净烘干后标记为ACHN备用。注：ACH2O、ACHNO3、ACNH3以及ACHN合计标记为MAC。 2.将2 g FeSO47H2O溶解在100 mL溶液中(水：无水乙醇=3：7)，然后加入0.5 g的聚乙二醇-4000作为分散剂，最后加入4 g的AC混匀。 3.配置1 mol/L NaBH4溶液。 4.该混合液在25 ℃下超声2 h后再搅拌0.5 h。整个过程中持续通入高纯氮气其保持无氧环境，由真空气体分配器输送。 5.将45 mL NaBH4溶液从恒压漏斗中逐滴加入到三口烧瓶中，滴加过程中持续搅拌，且滴速约为 2 滴/秒。随着NaBH4的加入，溶液逐渐变黑，说明生成了纳米零价铁。NaBH4溶液滴加完毕后继续搅拌陈化 材料的合成 环境工程硕士论文答辩