生物活性炭_零价铁体系对亚硝胺物质的去除研究的开题报告.docx

生物活性炭_零价铁体系对亚硝胺物质的去除研究的开题报告
开题报告
一、选题背景及意义
亚硝胺物质(NAs)，是一类持久性有机污染物，被广泛应用于工业生产、化学合成和消毒过程中，同时也是由水中亚硝酸盐、胺和二次污染物等多种污染物组成的复杂体系。NAs具有强烈的致癌性和致突变性，严重威胁人类健康。在水环境中，NAs的来源主要包括自然和人为污染源，如农业、工业和城市污水等。
为了消除水中亚硝胺物质的危害，当前主要采用的技术包括生物法、化学法、物理法等。生物法是一种易于实施的低成本技术，但是由于受到诸多环境因素的影响，生物法的效果通常较差。在化学法中，使用颗粒活性炭(PAC)等吸附剂进行NAs吸附是一种通用的方法，但是PAC的处理效果存在因吸附剂浸出物或负载物中可能出现的污染、吸附体容易饱和、吸附后的废物难以治理等问题。另一种化学还原技术是将零价铁纳米颗粒注入吸附剂，其在一定程度上解决了PAC存在的问题，如对污染的还原、提高吸附量等。但是该技术存在操作繁琐、制备成本较高等问题。科学家们正在寻找一种高效、成本较低的方法去除水中亚硝胺物质。
生物活性炭（BAC）具有良好的物理化学性质和生物活性，可与其他技术配合应用于水中污染物的治理。近年来，生物活性炭在去除水中亚硝胺物质中得到了广泛的应用，且其对于有机化合物的吸附能力更是优秀。本课题将探究生物活性炭+零价铁体系在去除水中亚硝胺物质中的应用。
二、研究目的和内容
本课题的主要研究目的为探究生物活性炭+零价铁体系在去除水中亚硝胺物质中的应用。通过优化试验条件筛选最佳试验方案，以吸附反应受到的影响因素为依据，确定影响生物活性炭+零价铁体系对亚硝胺物质去除效果的主要因素。
具体研究内容如下：
1.生物活性炭和零价铁的物理化学性质分析；
2.探究影响生物活性炭+零价铁体系对亚硝胺物质去除效果的主要因素；
3.寻找适当的试验条件，优化去除实验过程；
4.对比生物活性炭+零价铁体系与其他污染物分解方法的去除效果；
5.探究生物活性炭+零价铁体系的可行性，评估其在废水处理中的应用前景。
三、研究思路和方法
1.生物活性炭和零价铁的物理化学性质分析
使用热重分析仪（TG）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）对生物活性炭和零价铁进行分析，以探究物理化学性质对实验结果的影响。
2.探究影响生物活性炭+零价铁体系对亚硝胺物质去除效果的主要因素
探究影响生物活性炭+零价铁体系去除水中亚硝胺物质效果的因素，包括吸附剂用量、pH值、反应时间和温度等因素。
3.寻找适当的试验条件，优化去除实验过程
通过对实验条件的系统优化，确定试验的最佳方案，考察其对亚硝胺物质去除率的影响。
4.对比生物活性炭+零价铁体系与其他污染物分解方法的去除效果
比较生物活性炭+零价铁体系与其他几种污染物分解方法的效果，评估其在实际应用中的优劣。
5.探究生物活性炭+零价铁体系的可行性，评估其在废水处理中的应用前景
综合评估试验结果，探究生物活性炭+零价铁体系的可行性，并评估其在废水处理中的应用前景。
四、预期结果及意义
本课题旨在研究新型生物活性炭+零价铁体系对水中亚硝胺物质的去除效果，探究影响其去除效果的主要因素，并对该体系在废水处理中的应用前景进行评估。预计得出的结果将有助于更好地解决水环境中亚硝胺物质污染问题，丰富污染治理技术，提高治理效率。