【摘要】：地下水作為水資源重要組成部分受到硝酸鹽污染情況日益嚴(yán)重。論文將海綿鐵-活性炭作為可滲透反應(yīng)墻技術(shù)(Permeable Reactive Barriers,PRB)的介質(zhì)填料,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)修復(fù)被硝酸鹽污染的地下水。以人工模擬受硝酸鹽污染地下水為研究對(duì)象,采用靜態(tài)實(shí)驗(yàn)探究海綿鐵-活性炭去除硝酸鹽氮的影響因素,進(jìn)而以連續(xù)流進(jìn)水模擬PRB動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn),研究海綿鐵-活性炭對(duì)受污染水的修復(fù)效果以及投加SO_4~(2-)、Cl~-、CO_3~(2-)及天然有機(jī)物(NOM)等外加物質(zhì)對(duì)其修復(fù)效果的影響。通過(guò)對(duì)不同影響因素的研究,實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論:(1)海綿鐵-活性炭混合后在溶液中形成大量微小原電池能提高對(duì)硝態(tài)氮的去除率;在反應(yīng)前用酸去除海綿鐵表面附著致密氧化膜能將硝態(tài)氮的去除率提高4倍;溶液中鐵碳比越大對(duì)硝態(tài)氮去除效果越好;當(dāng)pH值在6~8之間對(duì)硝態(tài)氮的去除率無(wú)明顯影響;反應(yīng)同一時(shí)刻溫度越高硝態(tài)氮去除率越高;海綿鐵-活性炭還原硝酸鹽反應(yīng)符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,隨著進(jìn)水硝態(tài)氮濃度增加,其反應(yīng)速率常數(shù)K_(obs)也隨之增大。(2)當(dāng)進(jìn)水流速在1.0 cm/h~5.6 cm/h之間,隨流速的增大海綿鐵-活性炭對(duì)硝酸鹽去除效果越差,生成的氨氮含量越低;當(dāng)進(jìn)水pH值為中性時(shí),對(duì)硝態(tài)氮去除率以及所生成的亞硝酸鹽、氨氮含量最低。投加SO_4~(2-)濃度小于溶液中硝態(tài)氮濃度時(shí),對(duì)海綿鐵-活性炭去除硝態(tài)氮呈現(xiàn)促進(jìn)作用,當(dāng)濃度大于硝態(tài)氮濃度時(shí)呈現(xiàn)抑制作用;投加Cl~-、CO_3~(2-)均會(huì)對(duì)海綿鐵-活性炭去除硝酸鹽呈現(xiàn)抑制效果,且投加Cl~-濃度越高,抑制效果越明顯,但CO_3~(2-)濃度在15 mg/L~60 mg/L之間時(shí)對(duì)其抑制作用與投加濃度不相關(guān);投加NOM對(duì)海綿鐵-活性炭去除硝酸鹽呈抑制作用且隨時(shí)間的延長(zhǎng)抑制作用更顯著。(3)對(duì)海綿鐵表面分析得出,海綿鐵表面單質(zhì)鐵為主要物質(zhì),反應(yīng)后海綿鐵表面單質(zhì)鐵被氧化,所生成的鐵系氧化物和鐵的氫氧化物堵塞海綿鐵表面的孔隙,從而導(dǎo)致在反應(yīng)后期海綿鐵-活性炭對(duì)硝態(tài)氮去除效果降低。
【圖文】：

（c）酸洗反應(yīng)后鐵酸洗前（a）、酸洗后反應(yīng)前（b）、酸洗綿鐵在酸洗前表面狀態(tài)呈現(xiàn)為光滑，，過(guò)酸洗并與硝酸鹽反應(yīng)后表面的孔隙氧化膜，因?yàn)?SEM 局限性無(wú)法在圖
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X523

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2690608