PRB處理地下水中鈾污染物的介質材料篩選及其效果研究.pdf

1、為探索出高效的PRB處理地下水中鈾污染物的介質材料，本文在綜合國內外最新研究成果的基礎上，選用還原鐵粉(零價鐵)、羥基磷灰石、納米零價鐵以及后兩者材料的復合物四種介質材料，首先用掃描電子顯微鏡、X射線衍射和粒徑測試對四種介質進行形貌結構分析，然后通過靜態(tài)實驗，研究在溶液的pH值、投加量、反應時間、鈾初始濃度等不同條件下其對水溶液中鈾(Ⅵ)的去除效果，確定最佳實驗條件，最后將結果用吸附等溫線模型及吸附動力學模型進行擬合分析，探討吸附機理。

2、通過研究，獲得了以下主要成果和認識：
　　(1)實驗選用的還原鐵粉結構疏松，顆粒大小均勻，平均粒徑為18.964μm。當溶液pH值為4.0、投加量為0.08g(1.6g/L)、反應時間為60min、鈾的初始濃度為10mg/L時，鈾的去除率達到92.81%，吸附量為5.80mg/g。還原鐵粉去除水溶液中不同濃度鈾時，反應符合Langmuir吸附等溫線模型，最大吸附量達26.042mg/g，不同反應時間對鈾的去除過程，符合準二級吸附速

3、率模型。
　　(2)實驗選用的羥基磷灰石顆粒結構疏松，分散性好，比表面積大，平均粒徑為30.060μm。當溶液pH值為3.0、投加量為0.05g(1.0g/L)、反應時間為60min、鈾的初始濃度為10mg/L時，鈾的去除率達到95.04%，吸附量為9.50mg/g。羥基磷灰石去除水溶液中鈾時，反應符合Langmuir和Freundlich吸附等溫線模型，最大吸附量達47.847mg/g，不同反應時間對鈾的去除過程，符合準二級吸附

4、速率模型。
　　(3)實驗制備的納米零價鐵顆粒緊密，表面光潔，但顆粒間形成鏈狀連接，團聚在一起，平均粒徑為10.769μm。當溶液pH值為4.0、投加量為0.06g(1.2g/L)、反應時間為60min、鈾的初始濃度為10mg/L時，鈾的去除率達到90.40%，吸附量為7.53mg/g。納米零價鐵去除水溶液中鈾時，反應符合Langmuir吸附等溫線模型，最大吸附量達31.25mg/g，不同反應時間對鈾的去除過程，符合準二級吸附速率

5、模型。
　　(4)實驗制備的復合材料表面蓬松光潔，分散性良好，比表面積較大，平均粒徑為20.798μm。當溶液pH值為3.0、投加量為0.05g(1.0g/L)、反應時間為60min、鈾的初始濃度為10mg/L時，鈾的去除率達到91.33%，吸附量為9.13mg/g。復合材料去除水溶液中鈾時，反應符合Langmuir吸附等溫線模型，最大吸附量達41.67mg/g，不同反應時間對鈾的去除過程，符合準二級吸附速率模型。
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