生物炭负载零价铁去除水中六六六的研究毕业论文_生态学毕业论文

生物炭负载零价铁去除水中六六六的研究毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

六六六是一类在水体和沉积物中广泛存在的持久性有机污染物,会对水生生态系统和人体健康造成直接或间接的危害。六六六毒性较强、很难被生物所降解,传统的处理技术存在着降解不完全、效率低等缺点。

生物炭是一种廉价高效的吸附剂,而零价铁作为一种廉价易得的还原剂,其表面的反应活性难以控制,所以需要通过生物炭负载零价铁来阻挡零价铁与空气的接触,可以在结合生物炭的吸附作用的同时保证零价铁的还原脱氯作用效果。采用热裂解法制备不同温度下裂解产生的和不同粒径的生物炭进行吸附六六六的实验,发现裂解温度为700℃,颗粒小于100目的生物炭的对六六六的吸附效果最好。采用液相还原法制备不同生物炭负载不同零价铁含量的复合材料,通过复合材料去除水中六六六的批式实验,结果表明,零价铁含量与生物炭含量比值为1:2的复合材料的去除效果优于1:5的去除效果。去除效果最好的是1:2,700℃,lt;100目的复合材料,去除率最高可达到80%左右,且去除效果最好的反应时间为6个小时,之后随着时间的增长,去除效果有下降的趋势。同时复合材料在水相中的投加量为5g/L时,去除效果比较好。

关键词:六六六;生物炭;零价铁;吸附;降解

A study on degradation of BHC by biochar supported zero-valent iron in aqueous phase

ABSTRACT

BHC is a type of persistent organic pollutants widely found in water bodies and sediments,which directly or indirectly harm the aquatic ecosystem and human health. BHC is toxic and difficult to be biodegradable. Conventional processing techniques exist shortcomings including incomplete degradation, low efficiency etc. Therefore a need for a cost-effective processing technology is necessary.

Biochar is a cheap and efficient adsorbent and zero valent iron as an inexpensive and readily available reductant, which is difficult to control the reactivity of the surface, So biochar load by zero valent iron to block zero-valent iron exposed to air is necessary. Composite material can guarantee reductive dechlorination effect of zero-valent iron in combination biochar adsorption simultaneously. Different temperatures and different sizes of biochar through pyrolysis method of preparation is used to conduct adsorption effect experiments, and found that the pyrolysis temperature of 700 ℃, particles smaller than 100 mesh biochar adsorption BHC best. Use the Restore by liquid prepared by different biological carbon loaded with different iron content of the composite material. The removal of the aqueous phase BHC batch experimental results show that the removal efficiency of the composite material whose ZVI iron content and bio-carbon content ratio is 1 : 2 is better than which is 1: 5. The best removal is 1: 2,700 ℃, lt;100 BC/nZVI removal rate can reach 80%, and the removal efficiency of the best reaction time was 6 hours, after the growth over time, removal efficiency a downward trend. Composite dosage is 5g/L, the removal efficiency is better.

Key words:BHC; biochar;zero-valent iron;adsorption;degradation

目 录

1 前言……………………………………………………………………………………………………1

1.1六六六的性质及危害………………………………………………………………………………1

1.1.1六六六的基本性质………………………………………………………………1

1.1.2六六六的危害……………………………………………………………………2

1. 2零价铁技术的研究进展…………………………………………………………………………3

1. 3生物炭技术的研究进展…………………………………………………………………………3

1.4研究的目的及内容…………………………………………………………………………4

1.4.1研究的目的及意义…………………………………………………………………………4

1.4.2研究的内容…………………………………………………………………………………5

1.4技术路线……………………………………………………………………………………6

2 实验设计……………………………………………………………………………………7

2.1 生物炭的制备……………………………………………………………………………7

2. 2 纳米零价铁的制备…………………………………………………………………………………7

2. 3生物炭负载纳米零价铁的制备…………………………………………………………………7

2. 4不同生物炭材料在不同时间下对γ-六六六的吸附……………………………………………8

2. 5不同生物炭材料对不同浓度的α-六六六的吸附……………………………………………8

2. 6不同复合材料在不同时间下去除水中α-六六六的研究………………………………………9

2. 7不同复合材料的投加量对α-六六六的去除…………………………………………………9

2. 8六六六的提取方法及分析方法………………………………………………………………10

3结果与分析…………………………………………………………………………………………11

3.1不同生物炭材料在不同时间下对γ-六六六的吸附效果………………………………11

3.2不同生物炭材料对不同浓度的α-六六六的吸附效果……………………………………12

3.3不同复合材料在不同时间下去除水中α-六六六的研究………………………………13

3.3.1不同生物炭类型的复合材料对去除效果的影响…………………………………………13

3.3.2不同零价铁含量的复合材料对去除效果的影响…………………………………………14

3.4不同复合材料添加量对α-六六六的去除效果的影响…………………………………………16

结论………………………………………………………………………………………………………17

致谢……………………………………………………………………………………………………18

参考文献 ……………………………………………………………………………………………19

  1. 前言

1.1 六六六的性质及危害

1.1.1 六六六的基本性质

目前的环境问题中,有机氯农药污染日益引起人们的注意,成为一种亟待解决的污染问题,主要是由于有机氯农药具有“三致”作用和高积累性,会对人体健康和环境安全存在极大的隐患。其中,六六六是最主要的有机氯农药之一。

六六六农药是在光照条件下,将氯气通入纯苯中制成的化合物[1],其主要成分是六氯环己烷(BHC),也称六氯化苯,属于卤代烃类,其结构式因分子中含碳、氢、氯原子各6个,可以看作是苯的六个氯原子加成产物,因此简称为六六六,根据氯原子的的空间分布不同,共形成α、β、γ、δ、ε、η、θ七种异构体[2],其结构如下图1。

图1 六六六的一般结构

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