零价铁渗透反应墙对含水层中砷的去除能力研究-开题

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1、开题报告零价铁渗透反应墙对含水层中砷的去除能力研究专业：环境工程班级：环工1241姓名：郝子垚导师：邓天天选题依据1选题的来源、目的和意义选题的国内外研究现状、发展趋势及存在问题选题研究方案2选题研究目标、研究内容拟采取的研究方法本选题的创新点选题研究及论文工作计划预期研究成果零价铁除砷的研究进展及可行性分析选题依据1选题的来源：实验选题的目的：本课题主要以我国苏打型高砷碱性水体为研究对象，通过室内实验，研究零价铁对水体中砷的去除能力，并对其机理进行初步探讨。获取去除水中砷的实验方法，并掌握其主要的影响因素，以便灵活应用，从而实现出水水质达标要

2、求。逐渐使得各地的饮水中砷的含量可以达到《生活饮水卫生标准》的规定。选题的来源、目的和意义选题的意义：目前，利用零价铁去除废水中的砷成为了环境领域的热点。不同的水环境条件下，零价铁对水体中砷的去除途径也不尽相同。通过其吸附作用、共沉淀作用、还原作用、同步氧化吸附作用等实现对废水中砷的去除。本研究实验旨在为零价铁治理砷污染提供可靠的方法支持与数据参考，促进本研究方向的进展。随着零价铁去除砷的研究进展，我国水体砷污染现象有望得到改善。选题的国内外研究现状化学沉淀混凝剂在水中水解生成的不溶解于水的聚合体，吸附水中的无机砷化合物，同时与水中悬浮物质结合

3、生成絮凝体，依靠重力沉淀下来，达到除砷的目的。吸附法以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂，通过物理化学吸附或离子交换作用机制等将砷污染物固定在自身的表面上，从而达到除砷的目的。离子交换利用树脂上的离子与废水中的离子进行交换，从而达到去除污染物的目的。膜法是以半透膜为分离介质，以外界能量为推动力，利用多组分流体中各组分在膜中传质选择性的差异，实现对其进行分离、分级、提纯或富集的方法。处理方法优点缺点混凝沉淀法工艺流程相对简单，成本低。最终产物不易处理，容易造成含砷化合物的长期大量堆积，最终会给环境造成二次污染。吸附法将砷污染物去除的同时还不

4、增加水体中其他污染物成分或盐分，并且高效、灵活和便于操作。后期吸附材料的处理难度大。离子交换法回收再次利用、变害为利、水的循环利用。树脂回收利用的成本高，前期资金投资大，其他从属设备也比较多。膜法处理效率高，节能，无二次污染，可在常温下进行。技术要求高、造价高、材料耗费量大，因此一般只用于生产要求高的纯水与超纯水的处理。为适应饮用水标准中砷含量日趋严格的要求，地下水除砷技术将朝着高效、价廉、低能耗等方向发展，而且多种技术的联用（混凝－微滤膜联合工艺、氧化吸附同步技术等）也成为一种趋势。但运用这些技术处理含砷地下水时面临着技术有限、资金匮乏等问题

5、而无法得到普及。发展趋势及存在问题零价铁易于制取，价格低廉，无毒无害，零价铁在处理含砷水体方面的应用得到了广泛关注。零价铁可吸附、降解包括砷在内的多种重金属，是很好的实验材料。零价铁对砷的去除包括氧化和吸附两个过程。在有氧气存在的条件下，零价铁被氧化为氢氧化亚铁后对砷进行吸附并产生共沉淀，从而有效的去除砷。零价铁除砷的研究进展及可行性分析通过可渗透反应墙可使污染水体与零价铁的接触反应面积大大提高，与传统的水处理技术相比，可渗透反应墙法是一种相对便宜的被动技术，且能耗较低，移除处理后污染物的费用很低甚至不需要费用，维护和监控成本也相对较低，但同时

6、也有对污染水体要求高，对地下较深的水体进行处理时施工量较大等，但这些缺点不对实验造成影响，因此本试验方法可行。通过查阅相关资料，以及学院的实验配置的支持，导师的精心指导该实验可顺利进行。选题研究方案2研究目标：通过室内静态及动态试验，研究零价铁除砷的效率及机理，并实现出水水质达标要求。掌握实验室的基本操作技能，培养严谨的科学思维模式与解决科学问题的能力。研究内容：1.零价铁除砷的动力学及热力学静态实验。2.零价铁除砷的影响因素实验。3.零价铁渗透反应墙动态除砷实验。选题研究目标、研究内容研究方法：通过对国内外现状的研究方法进行比较以及现有的可行

7、实验条件，本次实验决定采取以零价铁为活性材料的可渗透反应墙进行除砷的研究。1.标准储备液的配置。（1）As(Ⅲ)储备液：用电子天平准确称量2.5612g的亚砷酸钠倒入250ml小烧杯中加入一定量的超纯水用玻璃棒搅拌直到溶解，倒入1L棕色容量瓶中定容至1L（滴加两滴优级纯硝酸），摇匀，0℃避光保存。拟采取的研究方法（2）进行梯度稀释，制备各种所需浓度的As(Ⅲ)储备液。2.实验水样的制备。本课题主要以我国苏打型高砷碱性水体为研究对象，即砷的含量超过了国际饮水标准（0.01mg/L),甚至超过了我国的标准（0.05mg/L)pH在7.3至8.5之间

8、的水体，且富含NaHCO3。因此，以10mMNaHCO3为背景电解质，用制备好的500μg/L的含砷溶液制作含砷水样。3.零价铁除砷的动力学实验。将一