地下水污染多以化學性質各異的污染物共存的形式出現(xiàn),氯代烴和石油烴由于在地下水有機污染中檢出率高,毒性大,難降解而倍受關注。本文以三氯乙烯、四氯乙烯和苯、甲苯、二甲苯(BTX)為研究對象,采用批實驗和柱實驗,研究粒狀鐵反應系統(tǒng)中的競爭反應和競爭吸附的特性和規(guī)律,探討混合污染物對粒狀鐵降解氯代烴反應的影響。本研究主要取得了以下成果: (1)粒狀鐵對苯、甲苯、二甲苯的等溫吸附可以較好地用非線性的Freundlich等溫吸附方程表達。粒狀鐵對三種化合物的吸附能力表現(xiàn)為:二甲苯甲苯苯。 (2)粒狀鐵對三氯乙烯、四氯乙烯的等溫吸附平衡是一個準平衡等溫吸附,由于有化學降解反應的同時發(fā)生。粒狀鐵對三氯乙烯、四氯乙烯的等溫吸附可以較好地用非線性的Freundlich等溫吸附方程表達。粒狀鐵對它們的吸附能力表現(xiàn)為:四氯乙烯三氯乙烯。粒狀鐵對三氯乙烯、四氯乙烯的降解可以較好地用準一級反應動力學方程來表達。 (3)三氯乙烯和四氯乙烯混合時,三氯乙烯的吸附系數(shù)KF比單獨存在時下降了約30%,四氯乙烯的吸附系數(shù)KF比單獨存在時下降了約8%,發(fā)生了競爭吸附。三氯乙烯的降解反應速率常數(shù)Ksa比單獨存在時下降了約31%。四氯乙烯的降解反應速率常數(shù)Ksa比單獨存在時減少了約33%。發(fā)生了競爭反應。 (4)加入低濃度的BTX后,三氯乙烯的吸附常數(shù)KF下降了78%。加入高濃度的BTX后,三氯乙烯的吸附常數(shù)KF下降了84%。表明BTX的濃度越大,競爭吸附程度越大,三氯乙烯的吸附量越低。加入低濃度的BTX后,三氯乙烯的降解反應速率常數(shù)Ksa值變化不明顯。加入高濃度的BTX后,三氯乙烯的降解反應速率常數(shù)Ksa值增加了12%,變化也不大。 (5)加入低濃度的BTX后,四氯乙烯的吸附常數(shù)KF下降了38%。加入高濃度的BTX后,四氯乙烯的吸附常數(shù)KF下降了85%。表明BTX的濃度越大,競爭吸附程度越大,四氯乙烯的吸附量越低。加入低濃度的BTX后,四氯乙烯的降解反應速率常數(shù)Ksa值增加了約50%。加入高濃度的BTX后,四氯乙烯的降解反應速率常數(shù)Ksa值增加了約50%。 (6)三氯乙烯和四氯乙烯還原反應由于競爭活性點受到影響,然而只有三氯乙烯吸附競爭非活性點受到影響。這表明了在鐵表面反應點和吸附點是不同的物理化學實體。 (7)地下水共混物通過競爭粒狀鐵表面有限數(shù)量的反應點和吸附點,會影響氯代烯烴的吸附和降解,這決定于共混物的物理化學性質。 (8)在設計和評價鐵格柵處理系統(tǒng)時,要考慮在粒狀鐵表面非活性點的吸附作用。
【學位單位】：中國地質大學（北京）
【學位級別】：博士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：X523
【部分圖文】：

圖 1-1 化學生物聯(lián)合反應示意圖 1-1 Schematic Overview of a Treatment System Combining Chemistry and Biology目前，國內外極為缺乏有效可行的處理和凈化由多種特性相異的有機污染物造地下水污染羽的措施，本項目將在此方面有所突破，通過探索化學、生物聯(lián)合技術的新途徑，經濟有效地去除兩類廣泛存在、最難降解、毒性最大的致癌物化學－生物聯(lián)合降解技術，可保證徹底去除氯代烴、特別是毒性更大的降解中物氯乙烯。在研究過程中，將理論研究和實際應用并重，為相關領域提供理論和實際應用基礎。本文將“粒狀鐵系統(tǒng)處理氯代烴－苯系物混合污染物的研究”作為博士論文的，是對該基金項目化學處理的部分的深入探討研究，具有一定的理論意義和現(xiàn)義。

2.2.2 柱實驗方法在由 20－40 目鐵屑填充的反應柱內，自下而上泵入溶液，沿反應柱縱向多孔取樣，分析有機物各組分及部分無機離子的濃度變化。柱實驗裝置如圖所示。柱子由聚四氟乙烯管材制成，長度為 46.3 厘米，內徑為 4.2 厘米。柱內填充 20－40 目的粒狀鐵，每隔一定距離有取樣點。每個取樣點處都有一個不銹鋼針頭，注射器可以擰上去取樣。針頭一直留在取樣口，針尖位于反應柱的軸心上。為了確保柱子完全飽和，裝柱后要用幾個孔隙體積的二氧化碳沖洗，然后用不含有機物的水沖洗。含有目標污染物的溶液貯存在棕色下口瓶中，通過蠕動泵進行供水，除了蠕動泵中盡可能短的一段硅橡膠管外，其余管路都用聚四氟乙烯管連接，在入水口前端有一個玻璃 T 管用來確定進水的濃度。

第四章 柱實驗結果與討論4．1 實驗目的在實驗運行條件盡量相同的條件下，考察兩根柱子處理三氯乙烯、三氯乙烯和苯混合溶液的效果。對進水、出水的化學成分，包括某些無機離子的變化情況進行研究。4．2 實驗方法實驗室內模擬的裝置如圖 4-1 所示。

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前1條

1 董洪忠;缺氧/厭氧地下水環(huán)境中氯代烴和苯系物混合污染治理聯(lián)用格柵技術研究[D];中國地質大學（北京）;2012年

本文編號：2822735