四川省是磷化工產業(yè)高度發(fā)達地區(qū),德陽和自貢等城市堆放有大量磷石膏。在風化及降雨等作用下磷石膏中的磷和氟進入土壤環(huán)境,并通過滲漏進入含水層,使地下水受到污染,一方面可形成高氟水體;另一方面部分受磷污染的地下水體通過高滲性的含水層補給地表水體,加劇水體的富營養(yǎng)化。磷和氟作為常見的無機污染物質,在磷石膏中含量較高,容易流失。本課題首先對磷石膏堆場區(qū)域地表水、地下水和土壤中的磷和氟進行調查;其次,通過室內批試驗,對磷石膏樣品進行浸出,并考察溫度、堆場年齡、浸提劑pH、磷石膏粒徑等因素對磷、氟釋放的影響;然后,通過滲流柱模擬磷在地下水中的遷移過程,摸清污染液濃度、地下水pH值和含水層介質粒徑對磷的遷移能力的影響,探究砂柱對淋濾液中磷的阻滯作用和截留機理;最后,建立磷在模擬含水層中的遷移模型,并探究其可信度,并對實際場地進行預測。(1)調查區(qū)磷石膏堆場周邊的地表水體、地下水和土壤中磷超標率分別為83.3%、57.1%和87.5%,氟超標率分別為25.0%、21.4%和75.0%,表明水土環(huán)境均受到不同程度的磷、氟污染;通過特征污染物來源和分布特征分析,證明磷石膏堆場可能是該區(qū)域地下水磷、氟污染的重要來源之一。(2)磷石膏浸出液中主要含有SO_4~(2–)、PO_4~(3–)、F~-等陰離子和Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)和Zn~(2+)等金屬離子,是一種較為復雜的強酸性液體(pH=3.5±0.5)。在水土比為10:1~3000:1范圍內,新舊磷石膏的磷釋放量范圍分別為0.113~2.14mg/g和0.036~1.09mg/g,氟釋放量范圍分別為0.11~1.33mg/g和0.04~0.77mg/g。溫度升高和pH降低均有利于磷和氟的釋放;而磷石膏粒徑越大,堆放時間越短,磷和氟的釋放量越大。(3)石英砂對磷的吸附過程與準一級和準二級動力學方程的擬合程度良好,與Henry等溫吸附模型的擬合R~2值為0.939,分配系數k_d為62.846 ml/g,說明是復合吸附作用。當污染液有限輸入砂柱中,48cm范圍內,各位置的磷濃度均衰減至0需要48h,且不同條件下最末端出水孔的峰值相對濃度均大于0.1。同時,介質粒徑越大、進水污染液的濃度越高、地下水的pH值越大,不同出水孔的磷相對濃度峰值越高,峰值出現時刻越晚,表明砂柱對磷的阻滯作用變小,遷移能力加強。(4)當輸入一定量的實際磷石膏淋濾液時,磷在砂柱中僅能遷移至32cm處,且各位置的峰值濃度相對模擬污染液較小。這表明實際磷石膏淋濾液在地下水介質中的衰減過程較快,截留作用更大,主要是由于淋濾液中有大量的Ca~(2+)和PO_4~(3–),與石英砂表面的羥基官能團接觸后,可形成羥基磷灰石沉淀,降低磷的遷移性能(5)依據含水層介質對磷的吸附作用構建了磷在模擬含水層中的一維遷移模型,并通過吸附柱法得到磷在模擬含水層中的阻滯系數(R_2=1.85)。砂柱不同位置磷濃度的模擬值和實測值變化趨勢基本一致,砂柱各孔位的峰值出現時刻均為1h、1h、3h、3h、5h,同一時間距離對應的濃度值也吻合良好,偏差范圍為0~20.5%。對某磷石膏堆場進行磷在地下水中的遷移預測,發(fā)現在磷石膏堆場發(fā)生泄露事故后,假設淋濾液磷濃度為200mg/L,在200m范圍內,磷濃度需要接近2500d才能衰減至0;而在800d內,磷對地下水水流水平方向的污染范圍約為160m。因此,淋濾液的泄露事故會對周邊地下水和地表水系造成范圍較大且長久的磷污染。
【學位單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X523
【部分圖文】：

放量已達 5000×104t 左右，累計堆存量超過 3×108t（高璐陽，累積堆放總量已達 56 億噸，并且以 1.1 億～1.5 億噸/年的速度～2040 年這段期間預測將會翻倍（侯杰 等，2010）。盡管全球用途徑已經超過 50 種，但由于資源化利用的技術經濟瓶頸限耗費大量資金，利用率僅有 10%~30%，磷石膏未達到產用平衡5）。大量廢棄磷石膏往往被直接露天堆放（如圖 1-1 和圖 2-2土地，其中的含磷化合物、氟化物、硫酸鹽、微量金屬、有機會對地表水、土壤或地下水造成復雜且持久的污染問題（Biso同時，由于堆體腐蝕和含有重金屬、硫酸鹽、氟硅酸鹽、氟化，磷石膏堆場也會對大氣環(huán)境造成危害。(Szlauer et al.，199

會對地表水、土壤或地下水造成復雜且持久的污染問題（Biso同時，由于堆體腐蝕和含有重金屬、硫酸鹽、氟硅酸鹽、氟化，磷石膏堆場也會對大氣環(huán)境造成危害。(Szlauer et al.，199圖 1-1 四川某磷石膏堆場表面

技術路線圖
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 ;磷石膏綜合利用再獲重大突破 制粒狀硫銨裝置試產[J];中國粉體工業(yè);2011年03期

2 ;開磷磷石膏標磚生產已規(guī)�；痆J];中國粉體工業(yè);2011年03期

3 ;消除全球磷石膏堆存有了最后期限[J];中國粉體工業(yè);2009年06期

4 ;磷石膏全面資源化利用曙光初見[J];中國粉體工業(yè);2008年03期

5 ;磷石膏綜合利用仍須努力[J];中國粉體工業(yè);2010年03期

6 ;貴化每年“吃掉”47萬噸磷石膏廢渣[J];中國粉體工業(yè);2012年01期

7 ;開磷磷石膏綜合利用添新品[J];中國粉體工業(yè);2013年04期

8 柴玉萍;;淺談磷石膏的綜合利用途徑[J];甘肅化工;2002年03期

9 ;履行社會責任推進綜合利用磷石膏[J];中國粉體工業(yè);2012年04期

10 ;荊門全面實施磷石膏“以用定產”[J];中國粉體工業(yè);2019年02期

相關博士學位論文 前10條

1 鄭大龍;Fe基添加劑輔助下磷石膏氣氛循環(huán)控制分解過程研究[D];昆明理工大學;2018年

2 盧亞琴;磷石膏輔材與鋼筋混凝土空間網格框架結構的研究與應用[D];湖南大學;2015年

3 蘭文濤;半水磷石膏基礦用復合充填材料及其管輸特性研究[D];北京科技大學;2019年

4 張逸超;新型現澆磷石膏填充墻力學性能與保溫技術研究[D];武漢理工大學;2017年

5 黃永波;磷石膏制備硫硅酸鈣-硫鋁酸鹽水泥[D];重慶大學;2018年

6 李顯波;高強α半水磷石膏晶形調控及水化硬化性能研究[D];貴州大學;2019年

7 馬林轉;循環(huán)流化床分解磷石膏及分解氣體資源化研究[D];昆明理工大學;2007年

8 楊嘯;磷石膏基早強膠凝材料開發(fā)與廢棄物資源化利用[D];北京科技大學;2017年

9 楊林;半水磷石膏礦物學特征及膠凝性能變化行為[D];貴州大學;2016年

10 徐悅;磷石膏低溫分解煅燒制復合膠凝材的開發(fā)研究[D];昆明理工大學;2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 周燦燦;磷石膏-秸稈輕質墻體材料的制備與性能表征[D];安徽工業(yè)大學;2019年

2 朱雪千;四川某磷石膏堆場磷、氟浸出規(guī)律及磷在地下水中遷移規(guī)律研究[D];成都理工大學;2019年

3 丁峰;磷石膏常壓鹽溶液-轉晶法制備α-CaSO_4·0.5H_2O的研究[D];合肥工業(yè)大學;2019年

4 楊蒙蒙;相轉移法由磷石膏制備不同形貌的輕質碳酸鈣[D];合肥工業(yè)大學;2019年

5 陳彭;以磷石膏為原料制備硫酸鈣晶須工藝研究[D];重慶大學;2018年

6 翁婉琳;現澆磷石膏單軸受壓本構關系研究[D];武漢理工大學;2018年

7 楊杰;磷石膏礦渣泡沫混凝土的制備及抗碳化性能優(yōu)化研究[D];武漢理工大學;2018年

8 祝路;磷石膏基功能型泡沫石膏的制備與性能研究[D];武漢理工大學;2018年

9 朱楊;磷石膏基硫酸鈣短晶的制備及其在PVC中應用研究[D];武漢理工大學;2018年

10 張占彥;磷石膏制備相變儲能基體材料工藝研究[D];鄭州大學;2019年

本文編號：2853386