本文關(guān)鍵詞：電強(qiáng)化條件下鐵—炭對(duì)地下水中有機(jī)污染的修復(fù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：苯系物和氯代烴作為工業(yè)中常用的有機(jī)溶劑,是地下水中檢出率最高的幾種有機(jī)污染物。而零價(jià)鐵(Fe0)處理污染地下水時(shí)表面易形成惰性層,導(dǎo)致反應(yīng)性降低�；钚蕴刻幚砦廴镜叵滤畷r(shí)存在吸附速率低,修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)。本文通過(guò)外加電場(chǎng)強(qiáng)化活性炭負(fù)載零價(jià)鐵對(duì)地下水中有機(jī)物進(jìn)行修復(fù)研究。在調(diào)查上海市金山區(qū)與浦東新區(qū)地下水中苯系物與氯代烴污染場(chǎng)地的基礎(chǔ)上,對(duì)地下水中苯系物與氯代烴進(jìn)行了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并對(duì)地下水中苯系物與氯代烴的污染進(jìn)行了外加電場(chǎng)強(qiáng)化活性炭負(fù)載零價(jià)鐵的修復(fù)與去除研究。本論文通過(guò)外加電場(chǎng)強(qiáng)化Fe0和活性炭處理地下水中常見(jiàn)污染物苯系物和氯代烴,分析了不同條件下外加電場(chǎng)對(duì)鐵炭系統(tǒng)修復(fù)地下水中有機(jī)物的效果以及不同因素對(duì)地下水污染物去除的影響。通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn),研究了鐵炭系統(tǒng)中投加量,鐵炭比,p H之間對(duì)于去除效果的的相互作用影響,通過(guò)土柱試驗(yàn)研究了土壤因素對(duì)去除效果的影響,探討了相互作用的機(jī)制,通過(guò)外加電場(chǎng)強(qiáng)化試驗(yàn)研究了電場(chǎng)環(huán)境對(duì)鐵炭介質(zhì)去除地下水中常見(jiàn)有機(jī)污染物苯、二甲苯、氯苯、三氯苯、二氯乙烷、三氯乙烯、四氯化碳的影響。結(jié)果如下:(1)零價(jià)鐵與活性炭負(fù)載比對(duì)地下水中有機(jī)污染物的去除影響:當(dāng)鐵炭比為1:1.5時(shí),苯、二甲苯去除效率分別可達(dá)36.81%、72.12%,此均為最佳鐵炭比。(2)零價(jià)鐵與活性炭負(fù)載量對(duì)地下水中有機(jī)污染物的去除影響:當(dāng)鐵炭投加量分別為50、400、30、50、50、50、30g/l時(shí),苯、二甲苯、氯苯、三氯苯、二氯乙烷、三氯乙烯、四氯化碳的去除效率分別達(dá)68.87%、81.56%、52.61%、83.28%、59.62%、64.48%、69.71%。此分別為最佳鐵炭投加量。(3)ph對(duì)地下水中有機(jī)污染物的去除影響:初始ph為2.5~4.5時(shí)目標(biāo)污染物的去除降解速率明顯小于初始ph為5.5~7.5時(shí)的,表明弱酸性條件有助于鐵炭去除地下水中有機(jī)物的反應(yīng)。通過(guò)正交試驗(yàn)處理苯的最佳實(shí)驗(yàn)條件為:ph5.5,鐵炭摩爾比1:1.5,鐵炭投加量50g/l,27v外加電壓,25℃反應(yīng)12h,苯的最大去除效率為78.63%;處理二甲苯的最佳實(shí)驗(yàn)條件為:ph為4.5,鐵炭摩爾比1:1.5,鐵炭投加量500g/l,18v外加電壓,25℃反應(yīng)12h,二甲苯的去除效率為94.17%。(4)土壤粒徑對(duì)地下水中有機(jī)污染物的去除影響:苯系物和氯代烴在0.075~0.45mm粒徑砂土的吸附量比在0.5~1.0mm粒徑砂土的大12%-39%,說(shuō)明目標(biāo)有機(jī)物在粒徑較大的砂中較易遷移,在粒徑較小的砂土中易被吸附。在同一粒徑砂土環(huán)境中,二甲苯更易隨水流遷移,而苯則更易被吸附;氯苯更易隨水流遷移,而三氯苯則更易被吸附;二氯乙烷更易隨水流發(fā)生遷移,三氯乙烯次之,而四氯化碳則更易被吸附。鐵炭可以在15-16h內(nèi)將地下水中氯苯、三氯苯、二氯乙烷、三氯乙烯、四氯化碳降低50%-90%。(5)腐殖酸對(duì)地下水中有機(jī)污染物的去除影響:隨著腐殖酸濃度的升高,其對(duì)含鐵炭的土壤-地下水體系中二氯乙烷、四氯化碳的去除表現(xiàn)出抑制作用,抑制效應(yīng)隨其濃度的增加而增加。在初始的前30h內(nèi),腐殖酸的存在使混合鐵炭去除三氯乙烯的速度加快,但隨著腐殖酸濃度的增高,30h后的去除速度逐漸降低,最終表現(xiàn)為抑制作用。(6)外加電場(chǎng)對(duì)零價(jià)鐵與活性炭去除地下水中有機(jī)污染物的影響:外加電場(chǎng)對(duì)目標(biāo)有機(jī)物去除率的提高有明顯的促進(jìn)作用,說(shuō)明外加電場(chǎng)的強(qiáng)化作用有利于鐵炭去除地下水中苯系物及氯代烴這類有機(jī)物。根據(jù)目標(biāo)有機(jī)物的性質(zhì)以及處理效果分析外加電場(chǎng)的作用主要是強(qiáng)化了鐵炭微電解,使反應(yīng)速率明顯提高。
【關(guān)鍵詞】：地下水 零價(jià)鐵 活性炭 外加電場(chǎng) 苯系物 氯代烴
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X523
【目錄】：

• 摘要5-8
• ABSTRACT8-15
• 1 緒論15-27
• 1.1 研究背景15-18
• 1.1.1 地下水有機(jī)污染概述15-16
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)外地下水苯系物和氯代烴污染現(xiàn)狀16-17
• 1.1.3 苯系物、氯代烴的來(lái)源與人體健康17-18
• 1.2 地下水中苯系物和氯代烴的修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展18-20
• 1.2.1 抽出處理法18-19
• 1.2.2 原位化學(xué)氧化19
• 1.2.3 滲透性反應(yīng)墻19-20
• 1.3 零價(jià)鐵修復(fù)地下水中苯系物與氯代烴20-22
• 1.3.1 零價(jià)鐵修復(fù)地下水中苯系物與氯代烴機(jī)理20-21
• 1.3.2 零價(jià)鐵修復(fù)地下水中苯系物與氯代烴研究進(jìn)展21-22
• 1.4 電動(dòng)力修復(fù)地下水苯系物與氯代烴研究22-25
• 1.4.1 電修復(fù)地下水苯系物與氯代烴機(jī)理22-23
• 1.4.2 電修復(fù)地下水苯系物與氯代烴研究進(jìn)展23-25
• 1.5 論文選題及工作內(nèi)容25-27
• 1.5.1 研究意義25
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容及目的25-26
• 1.5.3 技術(shù)路線26-27
• 2 地下水中苯系物與氯代烴的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估27-33
• 2.1 土壤-地下水有機(jī)污染現(xiàn)狀27-29
• 2.1.1 土壤基本理化特性分析27-28
• 2.1.2 目標(biāo)有機(jī)物污染情況調(diào)查28-29
• 2.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法29-30
• 2.2.1 評(píng)價(jià)系數(shù)法29-30
• 2.2.2 熵值法30
• 2.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果分析30-33
• 3 鐵炭修復(fù)地下水中苯系物的研究33-57
• 3.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑33-34
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器33-34
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法34-41
• 3.2.1 水樣的制備34-36
• 3.2.2 有機(jī)物的提取36
• 3.2.3 氣相色譜法分析36
• 3.2.4 污染物標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制36-38
• 3.2.5 混合體系中降解產(chǎn)物的分析38
• 3.2.6 不同污染物濃度與去除率的關(guān)系及污染物濃度的確定38-39
• 3.2.7 初始鐵炭投加量對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響39
• 3.2.8 Fe~0/C比對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響39
• 3.2.9 初始pH值對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響39
• 3.2.10 外加電場(chǎng)對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響39-40
• 3.2.11 最佳條件時(shí)鐵炭對(duì)苯、二甲苯的去除效果40
• 3.2.12 零價(jià)鐵投加量對(duì)氯苯、三氯苯去除效果的影響40
• 3.2.13 外加電場(chǎng)對(duì)零價(jià)鐵修復(fù)氯苯、三氯苯的影響40
• 3.2.14 活性炭投加量對(duì)氯苯、三氯苯去除效果的影響40-41
• 3.2.15 外加電場(chǎng)對(duì)活性炭修復(fù)氯苯、三氯苯的影響41
• 3.2.16 初始鐵炭投加量對(duì)氯苯、三氯苯去除效果的影響41
• 3.2.17 外加電場(chǎng)對(duì)鐵炭修復(fù)氯苯、三氯苯的影響41
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-54
• 3.3.1 不同污染物濃度與去除率關(guān)系41-42
• 3.3.2 初始鐵炭投加量對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響42-44
• 3.3.3 Fe~0/C比對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響44
• 3.3.4 初始pH值對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響44-46
• 3.3.5 外加電場(chǎng)對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響46-47
• 3.3.6 最佳條件時(shí)鐵炭對(duì)苯、二甲苯的去除效果47
• 3.3.7 外加電場(chǎng)對(duì)零價(jià)鐵修復(fù)氯苯、三氯苯的影響47-50
• 3.3.8 外加電場(chǎng)對(duì)活性炭修復(fù)氯苯、三氯苯的影響50-52
• 3.3.9 外加電場(chǎng)對(duì)鐵炭修復(fù)氯苯、三氯苯的影響52-54
• 3.4 結(jié)果分析54-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 4 鐵炭修復(fù)地下水中氯代烴的研究57-70
• 4.1 實(shí)驗(yàn)試劑57
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法57-58
• 4.2.1 外加電場(chǎng)對(duì)零價(jià)鐵修復(fù)氯代烴的影響57-58
• 4.2.2 外加電場(chǎng)對(duì)活性炭修復(fù)氯代烴的影響58
• 4.2.3 外加電場(chǎng)對(duì)鐵炭修復(fù)氯代烴的影響58
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果58-68
• 4.3.1 外加電場(chǎng)對(duì)零價(jià)鐵修復(fù)氯代烴的影響58-62
• 4.3.2 外加電場(chǎng)對(duì)活性炭修復(fù)氯代烴的影響62-65
• 4.3.3 外加電場(chǎng)對(duì)鐵炭修復(fù)氯代烴的影響65-68
• 4.4 結(jié)果分析68-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 5 不同土壤對(duì)鐵炭修復(fù)地下水中有機(jī)物的研究70-89
• 5.1 實(shí)驗(yàn)試劑70
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法70-74
• 5.2.1 試驗(yàn)裝置70
• 5.2.2 取樣分析70-71
• 5.2.3 土柱吸附對(duì)苯、二甲苯去除效果的影響71
• 5.2.4 土壤粒徑對(duì)氯苯、三氯苯去除效果的影響71
• 5.2.5 零價(jià)鐵對(duì)土壤-地下水中氯苯、三氯苯去除效果的影響71
• 5.2.6 活性炭對(duì)土壤-地下水中氯苯、三氯苯去除效果的影響71-72
• 5.2.7 鐵炭對(duì)土壤-地下水中氯苯、三氯苯去除效果的影響72
• 5.2.8 外加電場(chǎng)對(duì)土壤-地下水中鐵炭修復(fù)氯苯、三氯苯去除效果的影響72
• 5.2.9 土壤粒徑對(duì)氯代烴去除效果的影響72
• 5.2.10 腐殖酸對(duì)氯代烴去除效果的影響72-73
• 5.2.11 零價(jià)鐵對(duì)土壤-地下水中氯代烴去除效果的影響73
• 5.2.12 活性炭對(duì)土壤-地下水中氯代烴去除效果的影響73
• 5.2.13 鐵炭對(duì)土壤-地下水中氯代烴去除效果的影響73
• 5.2.14 外加電場(chǎng)對(duì)土壤-地下水中鐵炭修復(fù)氯代烴去除效果的影響73-74
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果74-87
• 5.3.1 吸附性能分析74
• 5.3.2 滲透系數(shù)分析74-75
• 5.3.3 土柱對(duì)苯、二甲苯的吸附量75-76
• 5.3.4 苯、二甲苯在不同含水介質(zhì)中的遷移規(guī)律76-77
• 5.3.5 土壤吸附對(duì)氯苯、三氯苯去除效果的影響77-78
• 5.3.6 外加電場(chǎng)對(duì)土壤-地下水中鐵炭修復(fù)氯苯、三氯苯去除效果的影響78-80
• 5.3.7 土壤吸附對(duì)氯代烴去除效果的影響80-81
• 5.3.8 土壤-地下水中外加電場(chǎng)對(duì)鐵炭修復(fù)氯代烴效果的影響81-84
• 5.3.9 腐殖酸對(duì)氯代烴去除效果的影響84-87
• 5.4 結(jié)果分析87-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 6 結(jié)論與展望89-92
• 6.1 結(jié)論89-91
• 6.2 展望91-92
• 參考文獻(xiàn)92-101
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文101-102
• 致謝102

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