鐵基非晶材料在污水處理中的應用.pdf

1、面對日益惡劣的自然環(huán)境，如何減少人類活動對自然的污染和破壞，如何從自然界中獲取安全的飲用水資源，是21世紀人類最關心的問題之一。本文以鐵基金屬非晶Fe78Si9B13為研究對象，分別研究了鐵基金屬非晶在工業(yè)污水處理中降解有機物的應用，及生活污水處理中對細菌的抗抑作用。
　　 鐵基非晶能夠高效的降解污水中的有機物。本研究以鐵屑微電解處理方法為參考，自行設計了一種實驗用曝氣電解池。用化學需氧量作為衡量污水中有機物含量的主要指標，比較

2、鐵基金屬非晶與傳統(tǒng)微電解填料鐵屑在相同的實驗條件下對未知混合廢水中有機物的降解能力。發(fā)現(xiàn)鐵基金屬非晶Fe78Si9B13和Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3在30分鐘內(nèi)分別可以減少廢水18.93％和22.93％的化學需氧量，與傳統(tǒng)微電解填料相當，但投入劑量僅為傳統(tǒng)微電解填料的1/25。
　　 金屬非晶Fe78Si9B13的回收預期良好，單次實驗質(zhì)量損失少于1.4％，多次回收利用質(zhì)量損耗保持穩(wěn)定。在XRD圖譜分析中，沒有發(fā)現(xiàn)

3、鐵基非晶材料的晶化。但是實驗后，如果Fe78Si9B13暴露在空氣中則會迅速在表面產(chǎn)生明顯的銹蝕。探討了一種鐵基非晶在流體環(huán)境下的腐蝕行為，并認為這是鐵基非晶降解有機物的主要方式。
　　 鐵基非晶還能夠有效地抑制微生物（包括細菌、真菌及放線菌）的生長。在振蕩培養(yǎng)中，發(fā)現(xiàn)Fe基、Ni基和Cu基三種金屬非晶都能抑制大腸桿菌的生長。用比濁法測定光密度OD值表征液體中細菌數(shù)量。添加金屬非晶的大腸桿菌菌懸液比正常培養(yǎng)最多下降65％，比加入

4、純鐵時下降57％。且金屬非晶不同成分間對抑菌效果影響無顯著差異(σ=0.05)，即Cu基非晶的抑菌效果與Fe基和Ni基相近。但在菌懸液細菌數(shù)量增加后，所有供試金屬非晶的抗菌效果同時消失。在平板培養(yǎng)中，通過連續(xù)觀察證實了這一過程。
　　 用平板培養(yǎng)測量金屬非晶抑菌圈時，在金屬非晶周圍首次發(fā)現(xiàn)明顯的抑菌邊界，表現(xiàn)為抑菌圈邊界細菌數(shù)量遠遠高于其它位置。三種金屬非晶的抑菌圈半徑最大僅為Fe78Si9B13的3.44mm，不到純鐵24.4