發(fā)布時間：2017-06-30 15:17

  本文關(guān)鍵詞：三維電極式可滲透反應(yīng)墻對地下水中氨氮的去除研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對可滲透反應(yīng)墻處理地下水中氨氮存在的吸附效率和再生方面的局限以及三維電極在水污染處理方面的效能優(yōu)勢,本課題構(gòu)建出生物炭三維電極式可滲透反應(yīng)墻(Permeable Reactive Barriers,簡寫為PRB)裝置,并對其去除水中氨氮的反應(yīng)機制和影響參數(shù)進行了實驗研究。研究得到如下結(jié)論:1)生物炭三維電極式反應(yīng)器能夠獲得短時高效的氨氮去除效率,在3h內(nèi)氨氮去除率可達45.72%,遠高于常規(guī)PRB3.76%去除效率,反應(yīng)器對氨氮去除過程符合一級動力學(xué)模型,表明其為基于化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定產(chǎn)物的基元電化學(xué)反應(yīng)過程。2)堿度OH-是反應(yīng)器中氨氮氧化的必要反應(yīng)條件,并且對氨氮的去除有顯著促進作用。三維電極式反應(yīng)器去除氨氮受氨氮濃度控制且與反應(yīng)物濃度成正比;電化學(xué)氧化可將系統(tǒng)中NH3-N最終轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的NO3--N,且有很大一部分氮被轉(zhuǎn)移到氣相產(chǎn)物。3)在三維電極反應(yīng)體系中,水中NH3-N的去除途徑主要通過電化學(xué)產(chǎn)生·OH氧化,一部分NH3-N被氧化成N2,另一部分被氧化為NO3--N,且生成量大約為n(NO3--N):n(N2)=1:1。4)水力停留時間對三維電極式可滲透反應(yīng)墻氨氮去除效率有顯著影響,T=4h和T=3h相差不大,但相對T=2h有明顯優(yōu)勢;在T=6h時,出水氨氮和硝酸鹽氮濃度基本穩(wěn)定。5)三維電極式可滲透反應(yīng)墻在15個運行周期內(nèi)對氨氮去除效率波動較小且出水氨氮呈現(xiàn)緩慢下降趨勢,15周期后基本穩(wěn)定于6.35 mg/L--6.84mg/L且不隨進水濃度變化而變化,表明氨氮去除效率達到穩(wěn)定平衡;三維電極式可滲透反應(yīng)器中填充生物炭隨運行孔隙結(jié)構(gòu)更加規(guī)則和發(fā)達,炭表面極性增加伴隨活性點位增加、氨氮吸附傳質(zhì)和氨氮在其上的遷移轉(zhuǎn)化程度明顯提升。6)三維電極式可滲透反應(yīng)墻裝置對氨氮與Cr(VI)復(fù)合污染的耦合去除過程表現(xiàn)為對Cr(VI)的去除作用強于去除氨氮,初期兩者表現(xiàn)為相互促進作用,隨運行過程進行裝置內(nèi)酸度累積使得氨氮去除效率相對減緩,并抑制Cr(VI)去除作用,但整體Cr(VI)與氨氮復(fù)合污染體系會促進氨氮的去除效果。
【關(guān)鍵詞】：生物炭 三維電極 可滲透反應(yīng)墻 地下水氨氮 電化學(xué)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X523
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-25
• 1.1 地下水氨氮污染概述9-12
• 1.1.1 地下水氨氮污染概況9
• 1.1.2 地下水氨氮污染來源9-10
• 1.1.3 地下水氨氮污染危害10-11
• 1.1.4 地下水氨氮污染修復(fù)技術(shù)11-12
• 1.2 可滲透反應(yīng)墻修復(fù)技術(shù)12-15
• 1.2.1 PRB介質(zhì)13-14
• 1.2.2 生物炭在氨氮吸附中的應(yīng)用14-15
• 1.3 三維電極反應(yīng)器基礎(chǔ)理論15-22
• 1.3.1 三維電極體系概述15-18
• 1.3.2 三維電化學(xué)反應(yīng)器的污染物去除機理18-19
• 1.3.3 三維電極在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀19-22
• 1.4 課題提出背景及研究意義22-25
• 1.4.1 課題的提出意義22-23
• 1.4.2 課題研究目的與內(nèi)容23
• 1.4.3 課題研究技術(shù)路線23-24
• 1.4.4 研究創(chuàng)新之處24-25
• 2 實驗材料與方法25-35
• 2.1 實驗材料25-27
• 2.1.1 模擬地下水25
• 2.1.2 電極材料25-26
• 2.1.3 實驗藥品與試劑26-27
• 2.2 實驗裝置27-30
• 2.2.1 生物炭三維電極式反應(yīng)器27
• 2.2.2 密閉生物炭三維電極式反應(yīng)系統(tǒng)裝置27-28
• 2.2.3 生物炭三維電極式可滲透反應(yīng)墻(PRB)系統(tǒng)裝置28-30
• 2.3 實驗方法30-31
• 2.3.1 三維電極反應(yīng)器氨氮去除特性30
• 2.3.2 三維電極反應(yīng)器氨氮轉(zhuǎn)化途徑30-31
• 2.3.3 三維電極式可滲透反應(yīng)墻裝置運行實驗31
• 2.3.4 實驗質(zhì)量控制31
• 2.4 測試與分析31-35
• 2.4.1 生物炭PRB吸附實驗31
• 2.4.2 解吸實驗31-32
• 2.4.3 常規(guī)指標分析32
• 2.4.4 氣相色譜分析32
• 2.4.5 掃描電鏡-能譜分析32
• 2.4.6 主要測試分析儀器32-33
• 2.4.7 模型分析33-35
• 3 生物炭三維電極式反應(yīng)器對水體氨氮的去除特性研究35-53
• 3.1 研究方案35
• 3.2 生物炭三維電極式反應(yīng)器對水體氨氮的去除效果35-46
• 3.2.1 氨氮去除效果對比分析35-37
• 3.2.2 氨氮去除動力學(xué)分析37-39
• 3.2.3 不同初始濃度條件下運行效果39-42
• 3.2.4 溶液初始pH值對反應(yīng)速率的影響42-44
• 3.2.5 其他氮氧化物共存離子對氨氮去除的影響44-46
• 3.3 水體氨氮的轉(zhuǎn)化機理46-50
• 3.3.1 系統(tǒng)氣-液-固相反應(yīng)產(chǎn)物生消變化分析46-50
• 3.3.2 氨氮轉(zhuǎn)化途徑分析50
• 3.4 本章小結(jié)50-53
• 4 三維電極式可滲透反應(yīng)墻修復(fù)氨氮污染地下水的研究53-63
• 4.1 研究方案53
• 4.2 運行去除地下水氨氮試驗53-60
• 4.2.1 水力停留時間53-55
• 4.2.2 連續(xù)運行55-57
• 4.2.3 電極生物炭變化57-59
• 4.2.4 試驗效果分析59-60
• 4.3 對氨氮與Cr(VI)耦合去除特性60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 5 結(jié)論與建議63-65
• 5.1 結(jié)論63-64
• 5.2 問題與建議64-65
• 致謝65-67
• 參考文獻67-75
• 附錄75
• A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75
• B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目75

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳武,李凡修,梅平;三維電極方法處理石油工業(yè)廢水COD的實驗研究[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2001年S1期

2 曹瑩,周育紅,孫克寧,周德瑞;三維電極在水處理技術(shù)中的應(yīng)用[J];黑龍江電力;2001年02期

3 蔣萌陽,朱建榮,戴靜波;復(fù)極性三維電極處理印染廢水的能耗分析[J];寧波工程學(xué)院學(xué)報;2005年02期

4 張斌,劉井軍,車玉泉;三維電極法處理印染廢水的實驗研究[J];吉林化工學(xué)院學(xué)報;2005年04期

5 郭玉鳳;王振川;李景印;李敏;王s，

本文編號：502412