零价铁渗透反应墙对含水层中砷的去除能力研究-开题.ppt

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,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()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()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之间的水体，且富含NaHCO3。 因此，以10mMNaHCO3为背景电解质，用制备好的500g/L的含砷溶液制作含砷水样。,3.零价铁除砷的动力学实验。 将一定量的零价铁置入100mL具塞锥形瓶中，用适量去离子水清洗，注入制备好的含砷（500g/L)水样且摇匀。在实验台上静置，分别在不同的时间间隔用10ml注射器吸取上清液5ml，测量其中砷的含量。 4.零价铁除砷的热力学实验。 向7个60mL塑料瓶（做好标记）中依次加入一定量的零价铁，再加入不同浓度的砷溶液50ml；摇匀。用恒温水浴振荡器振荡24h，24h后于实验台上静置30min，随后用10ml注射器吸取10ml上清液，测量其中砷的含量。,5.零价铁除砷的影响因素试验。 通过控制温度的变化（调节恒温水浴振荡器的温度）以及调节不同的pH来测定不同条件下零价铁去除砷的效率。 通过向水样中加入等量的蒸馏水、各种竞争性阴离子溶液进行比对，从而确定其对零价铁除砷的影响。,6.零价铁渗透反应墙的制备。 确定反应墙填充介质的选材（铁屑和粗砂）以及材料的比例，并进行填充。 7.反应墙的运行。 将等量的配置好的苏打型高砷水样以及稀释过5倍和10倍的水样作为进水并运行。测量砷的浓度并获得砷的去除效率，从而总结反应器的运作性能。,对于高浓度的NaHCO3及高pH值条件下零价铁的除砷性能进行研究。最后的动态试验反应器经过逐步改良不且适合于我国的苏打型高砷碱性水体的处理，也可通过改善装置进行逐级充氧而应用于缺电、偏远、分散的饮水除砷处理。,本选题的创新点,选题研究及论文