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活性炭过滤器可以净化您的饮用水

发布时间:2020-10-13 19:19

  活性炭过滤器(可在许多家庭过滤系统中找到)可以净化您的饮用水,但它与包含军用级爆炸物的废水不匹配。为了清除弹药加工和非化过程中的废水,特拉华大学的一对环境工程教授和一名UD工程校友正联手测试使用铁纳米颗粒的新技术。

  通过美国国防部(DOD)的赠款,裴超教授和查理(Daniel Cha)教授正在与美军环境,安全和职业健康官Brian Hubbard一起分解废水中的爆炸物。该三年期赠款始于2019年,来自国防部的环境安全技术认证计划(ESTCP)。哈伯德(Hubbard)是主要研究人员,他从UD获得了环境工程学士学位和硕士学位,而Cha和Chiu是该项目的合作者。包括大学环境工程专业学生Aidan Meese在内的几名学生也参与了该项目。

  通过为含不敏感弹药 化合物的废水开发和实施新的处理技术,军方可以促进环境管理并降低成本。

  老式的爆炸性化合物(例如TNT)容易爆炸,并且在存在振动或温度突然升高的情况下可能会意外脱落。这些弹药的敏感性给使用它们的人们带来了风险,因此,今天,军方正在生产不易燃起的不敏感弹药。不敏感的弹药比起历史上的同类弹药更易溶于水,尽管对使用者而言水溶性更高。这些材料容易溶解在制造和相关过程中使用的水中,并且可以以更高的浓度存在于水中。

  他说:“目前的处理方法,例如活性炭吸附,在去除这些高可溶性弹药化合物方面不是很有效。” (吸附是指在非常薄的一层分子中(例如气体,液体或溶解的物质)粘附到它们所接触的固体或液体的表面。)“传统处理技术不能像它们那样有效地起作用。为过去的弹药做的。”

  一种廉价,有效的水净化技术可以使环境和受益。“制造等过程通常会产生废水,但是如果可以对水进行处理和再利用又会怎样呢?” 邱说。“陆军行动可以节省水和金钱,同时减少风险。”

  而且,活性炭不会破坏弹药化合物。它吸收了它们,留下了第二个浪费来源和潜在的责任来处理。

  该研究小组正在使用微观铁颗粒(纳米级零价铁)来处理这种水。25纳米铁颗粒没有被水中的氧气腐蚀而形成生锈,而是被废水中的弹药腐蚀了。纳米粒子将电子捐赠给弹药化合物,并且通过电子转移,溶解的不敏感弹药化合物分解。纳米级零价铁已用于处理地下水,但这是其首次用于弹药废水。

  该小组从陆军设施中收集了废水样品,并在UD的实验室中使用带有二极管阵列检测器的高效液相色谱仪对水质和军需品化合物进行了分析。

  在使用铁纳米颗粒破坏废水中的弹药化合物之后,研究小组添加了过氧化氢将残留物氧化为无害的副产物。

  这就是技术的美。相同的熨斗用于三个不同的目的三次。首先,纳米零价铁通过提供电子立即破坏弹药化合物,成为二价铁。二价铁活化过氧化氢以氧化化合物,在此步骤中,二价铁变为三价铁。三价铁通常用于水处理中,可以去除颗粒和残留物,并对处理过的废水进行抛光处理,以实现潜在的排放或再利用。

  早期的实验结果令人鼓舞且正在进行,并将阐明现场测试的最佳条件。现场规模的试点测试将于2020年春季开始。

  他说:“这是一个持续的过程。” “随着我们对化学的了解越来越多,我们将能够提出更好,更有效的条件来处理这种废水。”

  该项目还将包括成本分析。Chiu说:“我们预计该过程将比活性炭便宜得多。”

  该团队怀疑他们的技术也可能是通用的,适用于处理除军工以外的其他工业废水,例如农用化学品和消费产品的制造。

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