【摘要】：本文以地下水中錳污染物及方解石負(fù)載羥基磷灰石為研究對象,開展PRB修復(fù)地下水錳污染物的試驗研究。通過靜態(tài)試驗,探究方解石負(fù)載羥基磷灰石投加量、反應(yīng)時間、溶液pH等因素對Mn(II)的去除效果影響;利用PRB動態(tài)柱試驗,研究分別以方解石、石英砂為支撐載體負(fù)載羥基磷灰石對Mn(II)的去除效果;自主設(shè)計PRB動態(tài)槽,并以方解石負(fù)載羥基磷灰石作為填充介質(zhì),探究該材料對Mn(II)的去除性能。應(yīng)用SEM、EDS、XRD及XPS進(jìn)行材料表征分析;利用GMS中的MODFLOW、MT3DMS板塊,進(jìn)行了PRB復(fù)合材料去除水中錳的可滲透反應(yīng)墻數(shù)值模擬試驗。通過研究,得到以下主要結(jié)論:(1)靜態(tài)試驗結(jié)果表明,當(dāng)復(fù)合材料投加30g/L、反應(yīng)240min、pH=4時,對Mn(II)的去除率最高為94.11%,吸附量為0.168mg/g,準(zhǔn)二級動力學(xué)、雙常數(shù)以及Elovich模型能較好地描述吸附過程。(2)PRB動態(tài)柱模擬試驗結(jié)果表明,A柱(方解石載體)、B柱(石英砂載體)耗竭時間分別為2070、480min,單位吸附量分別為1.233、0.357mg/g,吸附結(jié)束后pH值變化范圍6.2~7.20。復(fù)合材料上羥基磷灰石中的Ca~(2+)會與Mn~(2+)發(fā)生離子交換,同時Mn在方解石表面沉淀,存在非單一去除機(jī)理。Yoon-Nelson模型可較好地描述該吸附行為。(3)PRB動態(tài)槽試驗表明,反應(yīng)過程中反應(yīng)墻有明顯顏色變化。水平方向上濃度變化規(guī)律基本一致,豎直方向上受水流運動規(guī)律不一。該PRB使用周期為2755h,出水溶液pH為7.2~7.9,C1~C5各點耗竭點時長分別為2083、2251、2755、2419、2539h。(4)通過對材料的表征分析,發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料可去除吸附Mn(II);XRD譜圖中未發(fā)現(xiàn)與錳相關(guān)晶相;通過XPS檢測Mn出現(xiàn)不同價態(tài),表明Mn(II)在反應(yīng)過程中發(fā)生不同程度的氧化還原反應(yīng)。(5)利用GMS中的MODFLOW、MT3DMS板塊以及室內(nèi)試驗所提供的水文地質(zhì)條件參數(shù),建立了地下水水流模型以及溶質(zhì)運移模型,并預(yù)測了高濃度錳污染物(3mg/L)在含厚1m反應(yīng)墻的11m長含水層經(jīng)過1132d將完全被錳污染。單獨研究墻體(1m厚)時,高濃度錳污染物(3mg/L)在墻體的運移時間為900天。
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X523

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張彪;張曉文;李密;唐東山;呂俊文;譚文發(fā);;鈾尾礦污染特征及綜合治理技術(shù)研究進(jìn)展[J];中國礦業(yè);2015年04期

2 黃磊;方紅衛(wèi);王靖宇;陳明洪;何國建;;天然石英砂的表面絡(luò)合模型研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2014年05期

3 曾榮英;唐文清;張復(fù)興;龔道新;;含硅碳羥基磷灰石的制備及其對錳離子的吸附性能[J];過程工程學(xué)報;2013年05期

4 陳立雷;張培玉;;高碘酸鉀分光光度法測定電解錳渣中的Mn(Ⅱ)[J];環(huán)境工程學(xué)報;2013年09期

5 潘歡迎;彭浩;魯濤濤;張長城;張亞男;;水動力彌散溫度效應(yīng)的砂槽試驗研究[J];工程勘察;2013年03期

6 孟凡生;王業(yè)耀;李莉;;PRB去除模擬地下水中六價鉻的反應(yīng)特性[J];環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報;2013年02期

7 胡田田;倉龍;王玉軍;司友斌;周東美;;鉛和銅離子在納米羥基磷灰石上的競爭吸附動力學(xué)研究[J];環(huán)境科學(xué);2012年08期

8 戚建華;梁宗鎖;鄧西平;姚增玉;;板栗殼吸附Cu~(2+)的平衡與動力學(xué)研究及工藝設(shè)計[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2009年10期

9 劉雨芳;許中堅;劉文海;劉柯;馮濤;;鈾尾礦庫中重金屬元素的生態(tài)遷移風(fēng)險研究[J];水土保持學(xué)報;2009年02期

10 馮雪冬;王九思;馬艷飛;潘嘉芬;;氫氧化鎂對Ni(Ⅱ)吸附機(jī)理和動力學(xué)[J];非金屬礦;2009年02期

本文編號：2753106