改性纳米零价铁去除地下水硝酸盐的研究

作者：张笑天; 张阳阳; 祖波^*; 张云霞; 陈克军

来源：工业水处理, 2023, 43(03): 87-95.

DOI：10.19965/j.cnki.iwt.2022-0337

• 凹凸棒土
• 纳米零价铁
• 反应渗透墙(PRB)
• 硝酸盐

采用提纯凹凸棒土(ATP)负载纳米零价铁(nZVI)制备得到改性材料ATP-nZVI，将其用于对地下水硝酸盐的去除研究。通过静水实验考察了溶液中共存阴离子和反应温度对ATP-nZVI去除NO3--N的影响，通过模拟可渗透反应墙(PRB)考察了溶液初始pH、初始NO3--N浓度、材料装填方式、流速对ATP-nZVI去除NO3--N的影响，并通过更换PRB装填材料将ATP-nZVI与石英砂、ATP、铁粉、nZVI等材料对NO3--N的去除效果进行了比较。结果表明：共存阴离子对ATP-nZVI去除NO3--N具有抑制作用，其抑制作用的顺序为PO43->CO32->SO42->Cl-;ATP-nZVI对NO3--N去除率与反应温度呈正相关，但总体来讲其受温度变化的影响并不明显；同一pH条件下，ATP-nZVI对NO3--N去除率随着硝酸盐溶液质量浓度的增大而减小；对于相同质量浓度的硝酸盐溶液，相比在中性和碱性环境，其在酸性条件下NO3--N去除率较高；ATP-nZVI的装填层数越多，对NO3--N的去除率越高，长效性也越好；流速越大，ATP-nZVI对于NO3--N的去除率越小，效果越差；PRB柱填充不同材料时的去除效果为ATP-nZVI>nZVI>铁粉(200目，即74μm)>ATP>石英砂，ATP-nZVI作为PRB的填充材料时，系统对NO3--N的去除稳定性与去除率得到有效提升，具有良好的实用性。机制研究表明，ATP-nZVI对NO3--N的去除主要归因于nZVI的还原作用，而ATP对于nZVI的负载则加强了这种还原作用。

• 单位
  招商局生态环保科技有限公司; 重庆交通大学