地下水污染多以化學(xué)性質(zhì)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(jī)污染中檢出率高,毒性大,難降解而倍受關(guān)注。本文以三氯乙烯、四氯乙烯和苯、甲苯、二甲苯(BTX)為研究對(duì)象,采用批實(shí)驗(yàn)和柱實(shí)驗(yàn),研究粒狀鐵反應(yīng)系統(tǒng)中的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)和競(jìng)爭(zhēng)吸附的特性和規(guī)律,探討混合污染物對(duì)粒狀鐵降解氯代烴反應(yīng)的影響。本研究主要取得了以下成果: (1)粒狀鐵對(duì)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(dá)。粒狀鐵對(duì)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(duì)三氯乙烯、四氯乙烯的等溫吸附平衡是一個(gè)準(zhǔn)平衡等溫吸附,由于有化學(xué)降解反應(yīng)的同時(shí)發(fā)生。粒狀鐵對(duì)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(dá)。粒狀鐵對(duì)它們的吸附能力表現(xiàn)為:四氯乙烯三氯乙烯。粒狀鐵對(duì)三氯乙烯、四氯乙烯的降解可以較好地用準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程來(lái)表達(dá)。 (3)三氯乙烯和四氯乙烯混合時(shí),三氯乙烯的吸附系數(shù)KF比單獨(dú)存在時(shí)下降了約30%,四氯乙烯的吸附系數(shù)KF比單獨(dú)存在時(shí)下降了約8%,發(fā)生了競(jìng)爭(zhēng)吸附。三氯乙烯的降解反應(yīng)速率常數(shù)Ksa比單獨(dú)存在時(shí)下降了約31%。四氯乙烯的降解反應(yīng)速率常數(shù)Ksa比單獨(dú)存在時(shí)減少了約33%。發(fā)生了競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。 (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(jìng)爭(zhēng)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(yīng)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(yīng)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(jìng)爭(zhēng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)由于競(jìng)爭(zhēng)活性點(diǎn)受到影響,然而只有三氯乙烯吸附競(jìng)爭(zhēng)非活性點(diǎn)受到影響。這表明了在鐵表面反應(yīng)點(diǎn)和吸附點(diǎn)是不同的物理化學(xué)實(shí)體。 (7)地下水共混物通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)粒狀鐵表面有限數(shù)量的反應(yīng)點(diǎn)和吸附點(diǎn),會(huì)影響氯代烯烴的吸附和降解,這決定于共混物的物理化學(xué)性質(zhì)。 (8)在設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)鐵格柵處理系統(tǒng)時(shí),要考慮在粒狀鐵表面非活性點(diǎn)的吸附作用。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：X523
【部分圖文】：

圖 1-1 化學(xué)生物聯(lián)合反應(yīng)示意圖 1-1 Schematic Overview of a Treatment System Combining Chemistry and Biology目前，國(guó)內(nèi)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(jī)污染物造地下水污染羽的措施，本項(xiàng)目將在此方面有所突破，通過(guò)探索化學(xué)、生物聯(lián)合技術(shù)的新途徑，經(jīng)濟(jì)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(xué)－生物聯(lián)合降解技術(shù)，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(guò)程中，將理論研究和實(shí)際應(yīng)用并重，為相關(guān)領(lǐng)域提供理論和實(shí)際應(yīng)用基礎(chǔ)。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(duì)該基金項(xiàng)目化學(xué)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(shí)驗(yàn)方法在由 20－40 目鐵屑填充的反應(yīng)柱內(nèi)，自下而上泵入溶液，沿反應(yīng)柱縱向多孔取樣，分析有機(jī)物各組分及部分無(wú)機(jī)離子的濃度變化。柱實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。柱子由聚四氟乙烯管材制成，長(zhǎng)度為 46.3 厘米，內(nèi)徑為 4.2 厘米。柱內(nèi)填充 20－40 目的粒狀鐵，每隔一定距離有取樣點(diǎn)。每個(gè)取樣點(diǎn)處都有一個(gè)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(yīng)柱的軸心上。為了確保柱子完全飽和，裝柱后要用幾個(gè)孔隙體積的二氧化碳沖洗，然后用不含有機(jī)物的水沖洗。含有目標(biāo)污染物的溶液貯存在棕色下口瓶中，通過(guò)蠕動(dòng)泵進(jìn)行供水，除了蠕動(dòng)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(gè)玻璃 T 管用來(lái)確定進(jìn)水的濃度。

第四章 柱實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論4．1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑趯?shí)驗(yàn)運(yùn)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(duì)進(jìn)水、出水的化學(xué)成分，包括某些無(wú)機(jī)離子的變化情況進(jìn)行研究。4．2 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬的裝置如圖 4-1 所示。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)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(shù)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2012年

本文編號(hào)：2822735