【部分正文預(yù)覽】 | 三氯乙烯(Trichlorethylene, TCE)作為一種重要
的有機(jī)溶劑,被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中,應(yīng)用過(guò)程中的泄漏事故、揮發(fā)等,導(dǎo)致其污染地下水 和土壤環(huán)境[1]。TCE 具有毒性和潛在致癌性,在地下 遷移能力強(qiáng),難以完全降解,且降解產(chǎn)物二氯乙烯 (Dichlorethylene, DCE)、氯乙烯(Vinyl chloride, VC) 等具有更大的毒性。TCE 的污染給地下水利用帶來(lái) 了嚴(yán)重的威脅。歐盟、美國(guó)EPA 以及中國(guó)都將TCE 作為優(yōu)先控制污染物[2]。研究發(fā)現(xiàn),一些零價(jià)金屬可 以對(duì)氯代烴進(jìn)行脫氯降解,其中零價(jià)鐵(Zero-valentiron, ZVI)還原技術(shù)由于其原料易得、處理成本低及 有效期長(zhǎng)等特點(diǎn),引起了研究者的廣泛興趣。然而 在對(duì)零價(jià)鐵技術(shù)研究和應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),零價(jià)鐵還 原僅在酸性條件下處理效果較好,而在偏堿性條件 下處理效果欠佳,有時(shí)候反應(yīng)過(guò)程會(huì)積累較難處理 的中間產(chǎn)物,如對(duì)于TCE 的不完全脫氯會(huì)產(chǎn)生毒性 更大、更穩(wěn)定的中間產(chǎn)物VC[3]。為了提高零價(jià)鐵的 反應(yīng)活性使其對(duì)污染物的降解更迅速?gòu)氐祝梢酝?過(guò)以下三種方式提高反應(yīng)效能:(1) 引入另外一種 惰性金屬(Pd、Ni、Ag、Cu 等)與零價(jià)鐵通過(guò)一定的方 法制成雙金屬顆粒,惰性金屬能起到催化劑的作 用,從而提高反應(yīng)效能[4];(2)減小零價(jià)鐵的粒徑,如 制備納米零價(jià)鐵,使其獲得更高的反應(yīng)活性;(3)將 零價(jià)鐵或者雙金屬通過(guò)特殊載體固定化,增加其在 還原反應(yīng)中的穩(wěn)定性和分散性,從而提高反應(yīng)效 率。近幾年來(lái)陸續(xù)出現(xiàn)了使用二氧化硅[5]、石墨[6]、樹(shù) 脂[7]、海藻酸鹽凝膠[8]、各種膜材料[9,10]和活性炭[11,12]各 種納米零價(jià)鐵固定化方法的報(bào)道,成為該領(lǐng)域的一 個(gè)熱點(diǎn)方向。活性炭吸附本身是一種非常有效且得 到廣泛應(yīng)用的技術(shù),對(duì)于水中TCE 等微量有機(jī)污染物有著很好的去除效果[13,14]。1996 年,在美國(guó)受揮發(fā) 性有機(jī)氯化物(包括TCE)污染的地下水井點(diǎn)達(dá) 到了3 428 處,其中有50 %的地下水井點(diǎn)是采用活 性炭處理修復(fù)的[15]。 本文旨在討論將活性炭吸附技術(shù)和零價(jià)鐵/ 鈀 (ZVI / Pd)雙金屬還原技術(shù)相結(jié)合,將納米級(jí)ZVI / Pd 顆粒負(fù)載于顆粒活性炭(GAC)上,制備成GAC / ZVI / Pd,即反應(yīng)性活性炭(RAC)。討論RAC 中鐵含量對(duì) 其最終產(chǎn)品性能的影響,明確其同步吸附還原去除 水中TCE 的有效性,探討水中溶解氧(DO)同RAC 之間的相互影響,為RAC 的制備改進(jìn)和實(shí)際應(yīng)用提 供研究基礎(chǔ)。 |