本文關(guān)鍵詞：Cr污染土壤電動(dòng)修復(fù)過(guò)程中pH值的影響因素

  更多相關(guān)文章： 電動(dòng)修復(fù) pH值 電解液 Cr(VI)/Cr(III) 數(shù)值模型

【摘要】：當(dāng)今,嚴(yán)峻的土壤污染形勢(shì)已經(jīng)引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注,迫切需要發(fā)展清潔污染土壤的技術(shù)。研究表明電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是一種適用于從低滲透性土壤中去除重金屬的有效途徑。Cr是中國(guó)廢棄工業(yè)場(chǎng)地中的常見(jiàn)污染物之一,而pH值是影響重金屬?gòu)耐寥乐须妱?dòng)去除的關(guān)鍵因素。為了評(píng)估不同電解液條件下Cr通過(guò)電動(dòng)學(xué)從污染土壤中的去除,并對(duì)影響pH值的因素以及Cr(VI)和Cr(III)之間的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究,在恒定的電勢(shì)下使用3種不同的電解液和2種類(lèi)型的土壤進(jìn)行了4組Cr污染土壤電動(dòng)修復(fù)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,不同電解液的使用并沒(méi)有引起陽(yáng)極液間或陰極液間pH值的顯著差異,25h后使用不同電解液的實(shí)驗(yàn)間陽(yáng)極液pH值的最大差異0.8,并且陰極液pH值的最大差異1.2。pH值與電流顯著相關(guān),并且電滲流也會(huì)對(duì)pH值產(chǎn)生影響。由于土壤的高緩沖能力,電動(dòng)修復(fù)期間土壤的pH值幾乎都維持在7以上。當(dāng)電解液為超純水、0.1mol/L的氯化鉀和0.1mol/L的檸檬酸時(shí),實(shí)際場(chǎng)地污染土壤中Cr的含量分別降低6.59%、-2.15%和23.57%。物質(zhì)流顯示,13.07%的Cr從人為污染高嶺土中去除了。當(dāng)使用相同的電解液時(shí),人為污染高嶺土中總Cr的去除幾乎為實(shí)際場(chǎng)地污染土壤的兩倍。高Cr濃度的陽(yáng)極液中的Cr返回到了土壤中。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了Cr(III)和Cr(VI)的相互轉(zhuǎn)化,基于質(zhì)量守恒,當(dāng)使用檸檬酸和超純水作為電解質(zhì)時(shí),相對(duì)于Cr(III)氧化為Cr(VI)更多的Cr(VI)被還原為Cr(III)了。建立了污染土壤電動(dòng)修復(fù)過(guò)程中預(yù)測(cè)電解液pH值變化的數(shù)值模型,并選取了基于COMSOL Multiphysics軟件的預(yù)測(cè)土壤pH值的數(shù)值模型,通過(guò)預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較對(duì)模型進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化后的電解液的pH值模型能較好地對(duì)Cr污染土壤電動(dòng)修復(fù)過(guò)程中電解液的pH值進(jìn)行預(yù)測(cè),而土壤pH值模型仍需進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)修復(fù) pH值 電解液 Cr(VI)/Cr(III) 數(shù)值模型
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X53
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-30
• 1.1 選題背景及研究意義9-10
• 1.1.1 選題背景9-10
• 1.1.2 研究意義10
• 1.2 電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的主要機(jī)理10-13
• 1.2.1 電動(dòng)修復(fù)系統(tǒng)中的電解（Electrolyte）反應(yīng)11
• 1.2.2 污染物在電場(chǎng)作用下的運(yùn)輸機(jī)制11-12
• 1.2.3 污染物在電場(chǎng)作用下的其他地球化學(xué)反應(yīng)12-13
• 1.3 重金屬污染土壤電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展13-28
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-20
• 1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀20-27
• 1.3.3 發(fā)展趨勢(shì)27
• 1.3.4 電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及存在的問(wèn)題27-28
• 1.4 研究方法、內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)路線28-30
• 1.4.1 研究方法及研究?jī)?nèi)容28
• 1.4.3 研究創(chuàng)新點(diǎn)28-29
• 1.4.4 研究技術(shù)路線29-30
• 第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、材料與方法30-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料30-32
• 2.2.1 土壤30
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置30-31
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和試劑31-32
• 2.3 實(shí)驗(yàn)程序32-34
• 2.4 實(shí)驗(yàn)分析方法34-35
• 2.4.1 實(shí)際場(chǎng)地污染土壤的粒級(jí)劃分34
• 2.4.2 含水率的測(cè)定34
• 2.4.3 土壤pH值和電導(dǎo)率的測(cè)定34
• 2.4.4 土壤碳酸鹽含量的測(cè)定原理34
• 2.4.5 土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定原理34
• 2.4.6 土壤中總Cr及其他金屬含量的測(cè)定34-35
• 2.4.7 土壤中Cr（VI）含量的測(cè)定35
• 2.5 實(shí)驗(yàn)質(zhì)量保證35-36
• 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析36-54
• 3.1 土壤理化性質(zhì)36-38
• 3.1.1 實(shí)際場(chǎng)地污染土壤粒度篩分36
• 3.1.2 預(yù)處理后土壤理化性質(zhì)分析36-38
• 3.2 實(shí)驗(yàn)pH值變化及分析38-43
• 3.2.1 電解液的pH值38-41
• 3.2.2 土壤的pH值41-43
• 3.3 Cr的去除43-51
• 3.3.1 總Cr的物質(zhì)流43-49
• 3.3.2 Cr（III）和Cr（VI）的分布49-51
• 3.4 Cr（VI）和Cr（III）之間的相互轉(zhuǎn)化51-54
• 第四章 數(shù)值模擬及優(yōu)化54-77
• 4.1 電解液pH值模型的建立及優(yōu)化54-65
• 4.1.1 電解液pH值模型的建立54-56
• 4.1.2 電解液pH值模型的初步優(yōu)化56-58
• 4.1.3 電解液pH值模型的驗(yàn)證及優(yōu)化58-65
• 4.2 土壤pH值模型的優(yōu)化65-77
• 4.2.1 土壤pH值模型的選取65-68
• 4.2.2 土壤pH值模型的優(yōu)化68-77
• 第五章 結(jié)論與不足77-79
• 5.1 結(jié)論77
• 5.2 不足77-78
• 5.3 應(yīng)用前景展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 在學(xué)期間的研究成果85-86
• 致謝86

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