納米鋅去除水體中As(Ⅲ)吸附動力學和影響因素

編號：NMJS04677

篇名：納米鋅去除水體中As(Ⅲ)吸附動力學和影響因素

作者：黃園英； 袁欣； 王倩； 羅松光； 劉曉端；

關鍵詞：納米鋅； As(Ⅲ)； 吸附； 動力學； 影響因素；

機構： 國家地質(zhì)實驗測試中心； 中國地質(zhì)大學(北京)水資源與環(huán)境學院；

摘要： As(Ⅲ)毒性高,易遷移,且是厭氧條件下地下水中主要存在形式。納米鐵顆粒在含砷水體處理中受到廣泛關注,而鋅具有比鐵更低的氧化還原電位且更易保存,被認為是用于氯代有機化合物還原的最佳金屬,但有關納米鋅用于水體中砷的研究很少。本文研究了納米鋅吸附As(Ⅲ)的反應動力學性質(zhì)和吸附As(Ⅲ)的主要影響因素。通過應用準一級動力學、準二級動力學和粒內(nèi)擴散三種模型對吸附過程進行模擬,結果顯示納米鋅吸附As(Ⅲ)的過程更符合二級反應動力學模型,速率常數(shù)k2為0.18 g/(mg.min),吸附量為0.47 mg/g,且去除機理以化學吸附為主。批實驗結果表明,納米鋅對As(Ⅲ)吸附最佳條件為:振蕩時間120 min,納米鋅投加量2.5 g/L,pH值2～7。在最佳實驗條件下,納米鋅對起始濃度為0.565 mg/LAs(Ⅲ)和0.568 mg/L As(Ⅴ)進行吸附試驗,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率均能達到99.5%以上,表明納米鋅對As(Ⅲ)和As(Ⅴ)都有很好的去除效果,可作為處理水體中砷的吸附材料之一。以納米鋅作為吸附材料與傳統(tǒng)方法相比,并不需要將As(Ⅲ)預氧化成As(Ⅴ),在實際應用中可簡化水處理程序,節(jié)約處理成本。