不同粒径零价铁颗粒降解地下水中卤代烃的动力学研究.pdf

北京大学学报(自然科学版) 第 54 卷 第 2 期 2018 年 3 月 Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 54, No. 2 (Mar. 2018) doi: 10.13209/j.0479-8023.2017.165 不同粒径零价铁颗粒降解地下水中 卤代烃的动力学研究 1 2,† 2 1,† 2 2 2 赵旭飞 魏才倢 张瑾 吴为中 王小亻毛 杨宏伟 解跃峰 1. 北京大学环境科学与工程学院 , 北京 100871; 2. 清华大学环境学院 , 北京 100084; † 通信作者 , E-mail: cjwei@mail.tsinghua.edu.cn (魏才倢), wzwu@pku.edu.cn (吴为中 ) 摘要 针对目前我国地下水中卤代烃污染问题, 采用零价铁技术, 应用不同粒径的零价铁 , 对 4 种具代表性 的卤代烃( 四氯乙烯、三氯乙烯、四氯化碳和三氯甲烷) 的降解动力学进行对比研究。结果表明, 在投加过量 铁粉、卤代烃浓度为400 μg/L 的条件下, 4 种卤代烃的降解速率均与零价铁颗粒的粒径大小负相关。4 种卤代 烃的 降 解均 符 合伪 一 级动 力 学反 应 , 按 照 颗粒 零 价铁 粒 径大 小 , 伪 一 级反 应 速率 常 数从 大 到小 依 次为 K20nmK 100nmK 10μmK 100μm 。对比同种零价铁、不同卤代烃之间的降解速率, 得出的结论为K烷烃K烯烃 , K 四氯K三氯 , 即氯代程度高的烷烃被零价铁降解的速率最高。基于体系中的pH, DO 以及氯离子浓度变化趋势, 卤代烃降 解过程中pH升高, DO 的消耗与卤代烃降解同步并存在竞争关系。研究表明, 零价铁技术能有效地去除水中 卤代烃, 可作为饮用水处理中前端处理工艺, 通过脱氯来降低卤代烃的毒性及分子量, 利于后续的工艺处理。 关键词 零价铁 ; 粒径 ; 卤代烃; 动力学 中图分类号 X523 Reductive Removal of Four Halogenated Organic Compounds by Different Sizes of Zero-Valent-Iron 1 2,† 2 1,† 2 2 2 ZHAO Xufei , WEI Caijie , ZHANG Jin , WU Weizhong , WANG Xiaomao , YANG Hongwei , XIE Yuefeng 1. College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871; 2. School of Environment, Ts