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硝基苯污染土壤的修复及其淋洗废水的处理研究

作　者: 孙俊杰
导　师: 张延青
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 土壤硝基苯淋洗表面活性剂吸附电催化
分类号: X53
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

长期以来环境中难降解有机物的处理是环境治理中的难点,土壤有机污染日益加重,已成为一个亟待解决的环境问题。硝基苯是有机化工企业的重要原料,然而硝基苯在土壤中残留期长,还可以经食物链进入人体,危害人类健康,因此被列为美国129种EPA优先检测污染物“黑名单”中,同时也是我国环境保护中优先控制的52种有害物质之一。本课题针对受硝基苯污染较严重的土壤,采用淋洗法对土壤进行初步修复,并采用粒子群电极电化学反应器对淋洗废水进行了电催化氧化降解。实验研究表明,表面活性剂TX-100,Brij35,SDBS在水溶液中对硝基苯均有较好的增溶作用,但是3种表面活性剂对土壤中硝基苯的洗脱去除作用与蒸馏水相比效果并不明显。因此进一步分析了表面活性剂在土壤上的吸附特征,分别对其吸附方程进行了模拟。TX-100和Brij35在土壤上的吸附量呈线性增长。SDBS在土壤上的吸附分为两个阶段,线性等温线阶段和指数增长等温线阶段。在表面活性剂存在的条件下,有机污染物在土壤上的吸附实验表明,不同浓度的TX-100,Brij35,SDBS存在时硝基苯在土壤上的吸附等温线均为直线,可以用线性方程很好的拟合Q=K_a×C_e。而且表面活性剂都能增加土壤对硝基苯的吸附,浓度越高吸附增大的幅度越大。本研究同时优化了粒子群电催化氧化淋洗废水的工艺参数,各因素对硝基苯的去除率的影响大小依次为:电流强度,停留时间,pH值;各因素的最佳水平是:电流强度为3A,停留时间为60min,进水初始pH值为3。单因素实验的研究确定了最经济有效的工艺条件,电流强度为2A,停留时间为40min,pH值为3。实验结果表明,在不同的实验条件下,ln（C₀/C）与反应时间t基本成线性关系,硝基苯的电催化氧化降解符合一级反应动力学模型。研究证实粒子群电催化氧化技术对处理高浓度难降解有机污染物有良好效果,通过进一步研究和完善可形成一项实用的废水预处理和深度处理技术。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-34
  1.1 课题的背景和意义  10-11
  1.2 硝基苯的来源及危害  11-12
  1.3 土壤修复技术的选择依据  12-18
    1.3.1 几种土壤修复技术比较  12-15
    1.3.2 土壤淋洗技术  15-18
  1.4 表面活性剂的增效修复  18-24
    1.4.1 表面活性剂增效修复机理  18-20
    1.4.2 表面活性剂增效修复研究现状  20-23
    1.4.3 表面活性剂增效修复存在的主要问题  23-24
    1.4.4 展望  24
  1.5 电化学氧化技术  24-32
    1.5.1 电化学氧化基本原理  25-27
    1.5.2 电化学降解有机废水的研究进展  27-29
    1.5.3 三维电极的研究进展  29-32
  1.6 本课题的主要内容、目的及创新点  32-34
第2章实验部分  34-37
  2.1 实验装置  34
  2.2 实验仪器  34-35
  2.3 分析方法  35-37
    2.3.1 液相色谱分析  35
    2.3.2 土壤样品分析  35-36
    2.3.3 水样其他各指标分析方法  36-37
第3章污染土壤淋洗修复实验研究  37-58
  3.1 引言  37-38
  3.2 实验内容  38-40
  3.3 淋洗实验结果分析  40-55
    3.3.1 表面活性剂对硝基苯的增溶作用  40-41
    3.3.2 制备土样的硝基苯回收率  41-42
    3.3.3 表面活性剂对硝基苯的洗脱作用  42-45
    3.3.4 土壤对表面活性剂的吸附  45-53
    3.3.5 表面活性剂对土壤理化性质及硝基苯吸附影响的理论分析  53-55
  3.4 结论  55-58
第4章淋洗废水电催化氧化处理实验研究  58-67
  4.1 引言  58-59
  4.2 实验内容  59
  4.3 实验结果与讨论  59-66
    4.3.1 影响硝基苯去除率的主要因素及各因素的最佳水平  59-61
    4.3.2 各因素对硝基苯去除率的影响规律  61-64
    4.3.3 硝基苯降解反应动力学的初步探讨  64-65
    4.3.4 最终出水水质指标  65-66
  4.4 结论  66-67
第5章研究结论与展望  67-70
  5.1 研究结论  67-68
  5.2 展望  68-70
参考文献  70-76
发表的学术论文及科研工作  76-77
致谢  77

硝基苯污染土壤的修复及其淋洗废水的处理研究

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