本文關鍵詞：Fe~0-C活化過硫酸鹽降解地下水中2.4-DNT的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展,人類活動造成的水環(huán)境污染越來越嚴重,其中2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)是一類典型的有機污染物。利用Fe~0-C活化過硫酸鹽降解2,4-DNT是一種比較理想的修復方式,不僅操作簡單,能夠高效的降解水中的2,4-DNT,將2,4-DNT轉化為毒性較小的物質(zhì),增強了水環(huán)境的可生化性,而且沒有產(chǎn)生二次污染,得到較好的修復效果。本文針對地下水環(huán)境,研究了地下水環(huán)境因素對Fe~0-C微電解降解2,4-DNT的降解效率的影響和降解機理,地下水環(huán)境因素對Fe~0-C活化過硫酸鹽降解2,4-DNT的降解效率的影響,以及動態(tài)環(huán)境條件下Fe~0-C活化過硫酸鹽降解2,4-DNT的規(guī)律。研究證明:(1)為研究鐵碳微電解降解2,4-DNT,采用批實驗研究p H值、溶解氧(DO)和地下水中常見的陰、陽離子等因素對Fe~0-C微電解對地下水中2,4-DNT降解率的影響,并分析Fe~0-C降解2,4-DNT的產(chǎn)物。結果表明:在p H=7,DO=0.23mg/L的條件下,Fe~0-C降解溶液中2,4-DNT有明顯的效果,反應200min時,降解率達到83.09%,比Fe0和C的降解率提高了74.56%和9.89%;強酸性條件下有利于2,4-DNT降解,初始p H=2的條件下,溶液中2,4-DNT的降解率為99.05%,而初始p H=7和p H=9時,2,4-DNT的降解率分別為81%和64%,;反應體系中含有較高濃度的溶解氧有利于2,4-DNT的降解,在DO=9.26mg/L條件下,2,4-DNT的降解率比DO=0.23mg/L時提高了9.5%;地下水中一定濃度的陰離子(Cl~-、SO_4~(2-))、陽離子(Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、K~+)可以提高2,4-DNT的降解率,提高率小于10%。反應過程中2,4-DNT苯環(huán)上的硝基被還原為氨基,中間產(chǎn)物為2-氨基-4-硝基甲苯(2A4NT)和4-硝基-2氨基甲苯(4A2NT),最終產(chǎn)物為2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT)。(2)為探索Fe~0-C微電解活化過硫酸鹽降解地下水中2,4-DNT的機理和規(guī)律,采用批實驗研究反應體系中初始p H值、溶解氧(DO)及地下水中常見陰離子(Cl~-、HCO_3~-)對Fe~0-C微電解活化過硫酸鹽降解2,4-DNT能力的影響。研究結果表明:在p H=7,溫度為15℃,t=340min時,Fe~0-C微電解活化過硫酸鹽能有效降解溶液中的2,4-DNT,降解率為93.7%,降解率較其他方式(Fe~0/K_2S_2O_8、Fe0/C、C/K_2S_2O_8和K_2S_2O_8)有顯著提高;酸性條件有利于Fe~0-C微電解活化過硫酸鹽對2,4-DNT的降解,隨著初始p H值的升高,降解率逐漸降低,當初始p H=5時,降解率為99.84%,而初始p H=9時,降解率僅為83.25%;極度缺氧條件不利于Fe~0-C微電解活化過硫酸鹽對2,4-DNT的降解,DO=0.3mg/L時,降解率僅為62.4%,比DO=9.26mg/L時的降解率下降31.9%;地下水中常見的陰離子(Cl~-、HCO_3~-)對Fe~0-C微電解活化過硫酸鹽降解2,4-DNT有抑制作用,Cl~-、HCO_3~-的濃度為200mg/L時,降解率分別為59.49%和65.53%。(3)為研究在實際地下水環(huán)境中Fe~0-C活化過硫酸鹽降解2,4-DNT的規(guī)律,本文采用柱實驗研究動態(tài)條件下Fe~0-C活化過硫酸鹽降解2,4-DNT的效果,研究結果表明:Fe~0-C活化過硫酸鹽能夠有效的降解2,4-DNT,在鐵碳微電解的基礎上,經(jīng)過過硫酸鹽反應柱,能夠活化過硫酸鹽進一步將2,4-DNT及其中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物進行降解,幾乎檢測不到2,4-DNT的存在;動態(tài)系統(tǒng)中的反應產(chǎn)物較復雜,且經(jīng)過過硫酸鹽反應柱,產(chǎn)生的降解產(chǎn)物更多,系統(tǒng)反應更徹底;系統(tǒng)中涉及到Fe0還原、Fe~0-C微電解、被活化的過硫酸鹽降解2,4-DNT對系統(tǒng)中的p H值、ORP值和TOC產(chǎn)生不同的影響。
【關鍵詞】：Fe~0-C微電解 2 4-DNT 過硫酸鹽 因素
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X523
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1. 緒論12-22
• 1.1 選題來源與研究意義12-13
• 1.1.1 選題來源12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
• 1.2.1 物理處理方式13-15
• 1.2.2 化學處理方式15-19
• 1.2.3 鐵碳微電解和過硫酸鹽高級氧化相結合的處理方式19-20
• 1.3 研究目的、研究內(nèi)容和技術路線20-21
• 1.3.1 研究目的20
• 1.3.2 研究內(nèi)容20
• 1.3.3 技術路線20-21
• 1.4 創(chuàng)新點21-22
• 2. Fe~0-C微電解降解 2,4-DNT的研究22-30
• 2.1 實驗材料與儀器22-23
• 2.1.1 實驗材料22
• 2.1.2 實驗儀器22-23
• 2.1.3 有機物測量方法23
• 2.2 實驗方法23-24
• 2.3 結果與討論24-29
• 2.3.1 Fe~0、C及Fe~0-C降解 2,4-DNT可行性及產(chǎn)物分析24-26
• 2.3.2 初始pH值對 2,4-DNT降解率的影響26-27
• 2.3.3 溶解氧對 2,4-DNT降解率的影響27-28
• 2.3.4 陽離子對 2,4-DNT降解率的影響28
• 2.3.5 陰離子對 2,4-DNT降解率的影響28-29
• 2.4 本章總結29-30
• 3. Fe~0-C微電解活化過硫酸鹽降解地下水中 2,4-DNT的靜態(tài)研究30-39
• 3.1 實驗材料與儀器30-31
• 3.1.1 實驗材料30
• 3.1.2 實驗儀器30
• 3.1.3 有機物分析方法30-31
• 3.2 實驗方法31-32
• 3.3 結果與討論32-38
• 3.3.1 不同降解材料降解 2,4-DNT的效果32-33
• 3.3.2 產(chǎn)物分析33-34
• 3.3.3 初始pH值對Fe~0-C活化過硫酸鹽降解 2,4-DNT效果的影響34-35
• 3.3.4 溶解氧對Fe~0-C活化過硫酸鹽降解 2,4-DNT效果的影響35-36
• 3.3.5 陰離子對Fe~0-C活化過硫酸鹽降解 2,4-DNT效果的影響36-37
• 3.3.6 初始pH值的動力學分析37-38
• 3.4 本章總結38-39
• 4. Fe~0-C活化過硫酸鹽降解 2,4-DNT的動態(tài)研究39-49
• 4.1 實驗材料和儀器39-40
• 4.1.1 實驗材料39
• 4.1.2 實驗儀器39
• 4.1.3 有機物分析方法39-40
• 4.2 實驗裝置40
• 4.3 結果與討論40-48
• 4.3.1 2,4-DNT的變化40-42
• 4.3.2 產(chǎn)物分析42-43
• 4.3.3 pH值的變化43-45
• 4.3.4 TOC的變化45-46
• 4.3.5 ORP值的變化46-48
• 4.4 本章總結48-49
• 5 結論、建議和展望49-52
• 5.1 結論49-50
• 5.2 建議和展望50-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-56

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本文編號：410496