付欣，吉娜，陈群，李筱琴（华南理工大学环境与能源学院，广东 广州50006；广州市水务工程建设管理中心，广东 广州50640；广东省建筑科学研究院，广东 广州50500）



零价铁去除水中Cu(Ⅱ)的研究

付欣1，吉娜2，陈群3，李筱琴1
（1华南理工大学环境与能源学院，广东 广州510006；2广州市水务工程建设管理中心，广东 广州510640；3广东省建筑科学研究院，广东 广州510500）

摘要：重金属污染是我国河道中普遍关注的环境问题。本文以石井河为对象，采用批实验和柱实验模拟铁屑和铁粉两种零价铁去除水中Cu(Ⅱ)。XRD和XPS表征结果表明：铁屑和铁粉具有核壳结构，核为Fe(110)型Fe0，反应前壳为以Fe(Ⅱ)为主的铁氧化物。反应过程中，Cu(Ⅱ)主要被还原并固定在零价铁颗粒表面，Fe0不断氧化生成Fe3O4。批实验表明，两种零价铁都能较快速地去除水中的Cu(Ⅱ)。零价铁去除Cu(Ⅱ)符合准一级动力学方程，去除率和反应速率kobs随着铁屑或铁粉投加量的增加而上升，随着Cu(Ⅱ)初始浓度的增加而降低。当Cu(Ⅱ)初始浓度为45mg/L、零价铁投加量为10g/L时，3h之后铁粉对Cu(Ⅱ)去除率几乎达到100%，而铁屑的去除率为75%，其表观反应速率kobs分别为1.07h−1和0.59h−1。柱实验结果表明，铁屑和铁粉对Cu(Ⅱ)具有较高的去除容量，分别为75.67mg/g和78.60mg/g，铁粉对Cu(Ⅱ)的处理效果略优于铁屑。

关键词：零价铁；铜离子；柱实验；反应动力学；污染；固定化

第一作者：付欣（1990—），女，硕士研究生，主要从事零价铁处理重金属的研究。联系人：李筱琴，副教授，主要研究方向为重金属及有机污染土壤和水体的纳米修复技术。E-mail xqli306@scut.edu.cn。

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