本文關鍵詞：電強化條件下鐵—炭對地下水中有機污染的修復研究，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)中常用的有機溶劑,是地下水中檢出率最高的幾種有機污染物。而零價鐵(Fe0)處理污染地下水時表面易形成惰性層,導致反應性降低�；钚蕴刻幚砦廴镜叵滤畷r存在吸附速率低,修復時間較長等缺點。本文通過外加電場強化活性炭負載零價鐵對地下水中有機物進行修復研究。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地的基礎上,對地下水中苯系物與氯代烴進行了生態(tài)風險評估,并對地下水中苯系物與氯代烴的污染進行了外加電場強化活性炭負載零價鐵的修復與去除研究。本論文通過外加電場強化Fe0和活性炭處理地下水中常見污染物苯系物和氯代烴,分析了不同條件下外加電場對鐵炭系統(tǒng)修復地下水中有機物的效果以及不同因素對地下水污染物去除的影響。通過靜態(tài)試驗,研究了鐵炭系統(tǒng)中投加量,鐵炭比,p H之間對于去除效果的的相互作用影響,通過土柱試驗研究了土壤因素對去除效果的影響,探討了相互作用的機制,通過外加電場強化試驗研究了電場環(huán)境對鐵炭介質去除地下水中常見有機污染物苯、二甲苯、氯苯、三氯苯、二氯乙烷、三氯乙烯、四氯化碳的影響。結果如下:(1)零價鐵與活性炭負載比對地下水中有機污染物的去除影響:當鐵炭比為1:1.5時,苯、二甲苯去除效率分別可達36.81%、72.12%,此均為最佳鐵炭比。(2)零價鐵與活性炭負載量對地下水中有機污染物的去除影響:當鐵炭投加量分別為50、400、30、50、50、50、30g/l時,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對地下水中有機污染物的去除影響:初始ph為2.5~4.5時目標污染物的去除降解速率明顯小于初始ph為5.5~7.5時的,表明弱酸性條件有助于鐵炭去除地下水中有機物的反應。通過正交試驗處理苯的最佳實驗條件為: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12h,苯的最大去除效率為78.63%;處理二甲苯的最佳實驗條件為: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12h,二甲苯的去除效率為94.17%。(4)土壤粒徑對地下水中有機污染物的去除影響: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%,說明目標有機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)腐殖酸對地下水中有機污染物的去除影響:隨著腐殖酸濃度的升高,其對含鐵炭的土壤-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)外加電場對零價鐵與活性炭去除地下水中有機污染物的影響:外加電場對目標有機物去除率的提高有明顯的促進作用,說明外加電場的強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物。根據(jù)目標有機物的性質以及處理效果分析外加電場的作用主要是強化了鐵炭微電解,使反應速率明顯提高。
【關鍵詞】：地下水 零價鐵 活性炭 外加電場 苯系物 氯代烴
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 地下水有機污染概述15-16
• 1.1.2 國內(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、氯代烴的來源與人體健康17-18
• 1.2 地下水中苯系物和氯代烴的修復技術研究進展18-20
• 1.2.1 抽出處理法18-19
• 1.2.2 原位化學氧化19
• 1.2.3 滲透性反應墻19-20
• 1.3 零價鐵修復地下水中苯系物與氯代烴20-22
• 1.3.1 零價鐵修復地下水中苯系物與氯代烴機理20-21
• 1.3.2 零價鐵修復地下水中苯系物與氯代烴研究進展21-22
• 1.4 電動力修復地下水苯系物與氯代烴研究22-25
• 1.4.1 電修復地下水苯系物與氯代烴機理22-23
• 1.4.2 電修復地下水苯系物與氯代烴研究進展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 研究內(nèi)容及目的25-26
• 1.5.3 技術路線26-27
• 2 地下水中苯系物與氯代烴的生態(tài)風險評估27-33
• 2.1 土壤-地下水有機污染現(xiàn)狀27-29
• 2.1.1 土壤基本理化特性分析27-28
• 2.1.2 目標有機物污染情況調(diào)查28-29
• 2.2 風險評價方法29-30
• 2.2.1 評價系數(shù)法29-30
• 2.2.2 熵值法30
• 2.3 風險評價結果分析30-33
• 3 鐵炭修復地下水中苯系物的研究33-57
• 3.1 實驗儀器和試劑33-34
• 3.1.1 實驗儀器33-34
• 3.1.2 實驗試劑34
• 3.2 實驗方法34-41
• 3.2.1 水樣的制備34-36
• 3.2.2 有機物的提取36
• 3.2.3 氣相色譜法分析36
• 3.2.4 污染物標準曲線的繪制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系及污染物濃度的確定38-39
• 3.2.7 初始鐵炭投加量對苯、二甲苯去除效果的影響39
• 3.2.8 Fe~0/C比對苯、二甲苯去除效果的影響39
• 3.2.9 初始pH值對苯、二甲苯去除效果的影響39
• 3.2.10 外加電場對苯、二甲苯去除效果的影響39-40
• 3.2.11 最佳條件時鐵炭對苯、二甲苯的去除效果40
• 3.2.12 零價鐵投加量對氯苯、三氯苯去除效果的影響40
• 3.2.13 外加電場對零價鐵修復氯苯、三氯苯的影響40
• 3.2.14 活性炭投加量對氯苯、三氯苯去除效果的影響40-41
• 3.2.15 外加電場對活性炭修復氯苯、三氯苯的影響41
• 3.2.16 初始鐵炭投加量對氯苯、三氯苯去除效果的影響41
• 3.2.17 外加電場對鐵炭修復氯苯、三氯苯的影響41
• 3.3 實驗結果41-54
• 3.3.1 不同污染物濃度與去除率關系41-42
• 3.3.2 初始鐵炭投加量對苯、二甲苯去除效果的影響42-44
• 3.3.3 Fe~0/C比對苯、二甲苯去除效果的影響44
• 3.3.4 初始pH值對苯、二甲苯去除效果的影響44-46
• 3.3.5 外加電場對苯、二甲苯去除效果的影響46-47
• 3.3.6 最佳條件時鐵炭對苯、二甲苯的去除效果47
• 3.3.7 外加電場對零價鐵修復氯苯、三氯苯的影響47-50
• 3.3.8 外加電場對活性炭修復氯苯、三氯苯的影響50-52
• 3.3.9 外加電場對鐵炭修復氯苯、三氯苯的影響52-54
• 3.4 結果分析54-55
• 3.5 本章小結55-57
• 4 鐵炭修復地下水中氯代烴的研究57-70
• 4.1 實驗試劑57
• 4.2 實驗方法57-58
• 4.2.1 外加電場對零價鐵修復氯代烴的影響57-58
• 4.2.2 外加電場對活性炭修復氯代烴的影響58
• 4.2.3 外加電場對鐵炭修復氯代烴的影響58
• 4.3 實驗結果58-68
• 4.3.1 外加電場對零價鐵修復氯代烴的影響58-62
• 4.3.2 外加電場對活性炭修復氯代烴的影響62-65
• 4.3.3 外加電場對鐵炭修復氯代烴的影響65-68
• 4.4 結果分析68-69
• 4.5 本章小結69-70
• 5 不同土壤對鐵炭修復地下水中有機物的研究70-89
• 5.1 實驗試劑70
• 5.2 實驗方法70-74
• 5.2.1 試驗裝置70
• 5.2.2 取樣分析70-71
• 5.2.3 土柱吸附對苯、二甲苯去除效果的影響71
• 5.2.4 土壤粒徑對氯苯、三氯苯去除效果的影響71
• 5.2.5 零價鐵對土壤-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 外加電場對土壤-地下水中鐵炭修復氯苯、三氯苯去除效果的影響72
• 5.2.9 土壤粒徑對氯代烴去除效果的影響72
• 5.2.10 腐殖酸對氯代烴去除效果的影響72-73
• 5.2.11 零價鐵對土壤-地下水中氯代烴去除效果的影響73
• 5.2.12 活性炭對土壤-地下水中氯代烴去除效果的影響73
• 5.2.13 鐵炭對土壤-地下水中氯代烴去除效果的影響73
• 5.2.14 外加電場對土壤-地下水中鐵炭修復氯代烴去除效果的影響73-74
• 5.3 實驗結果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 土柱對苯、二甲苯的吸附量75-76
• 5.3.4 苯、二甲苯在不同含水介質中的遷移規(guī)律76-77
• 5.3.5 土壤吸附對氯苯、三氯苯去除效果的影響77-78
• 5.3.6 外加電場對土壤-地下水中鐵炭修復氯苯、三氯苯去除效果的影響78-80
• 5.3.7 土壤吸附對氯代烴去除效果的影響80-81
• 5.3.8 土壤-地下水中外加電場對鐵炭修復氯代烴效果的影響81-84
• 5.3.9 腐殖酸對氯代烴去除效果的影響84-87
• 5.4 結果分析87-88
• 5.5 本章小結88-89
• 6 結論與展望89-92
• 6.1 結論89-91
• 6.2 展望91-92
• 參考文獻92-101
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文101-102
• 致謝102

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