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测定垃圾渗滤液中重金属前处理方法的研究

作　者: 郭兆凯
导　师: 朱英存
学　校: 苏州科技学院
专　业: 环境工程
关键词: 光催化氧化垃圾渗滤液重金属前处理方法
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着我国城市数量增加,工业生产规模的扩大,人口增多以及人民生活方式的变化和生活水平的提高,工业垃圾和生活垃圾年产量迅猛增加,垃圾成分也发生着明显的变化。由于对环境保护基础设施重视不够,投入不足,数量庞大的垃圾已对城市及城市周围的生态环境构成日趋严重的威胁:全国668座城市中至少有200座以上处于垃圾的包围之中;在城市周围历年堆存的生活垃圾量已达60亿吨,侵占了约5亿多平方米的土地;垃圾直接堆放和简易填埋场向大气释放大量的有害气体,其中还含有致癌、致畸物,垃圾在堆放腐败过程中产生大量酸性和碱性有机污染物,并溶解出其中的重金属,形成有机物、重金属和病原微生物三位一体的污染源。重金属的测定能够准确判断垃圾渗滤液中重金属含量的多少,关系到环境周围的每一个生物。准确科学的重金属测定方法是分析污染程度的关键。光催化氧化是一种将光辐射和氧化剂结合使用的方法。在光的激发下,氧化剂光分解产生氧化能力更强的自由基(如·OH),从而可以氧化许多单用氧化剂无法分解的难降解有机污染物。光和氧化剂的共同作用,使得光催化氧化无论在氧化能力还是在反应速率上,都远远超过单独使用紫外辐射或氧化剂所能达到的效果。光催化氧化应用到垃圾渗滤液前处理中,目的是利用催化剂、紫外光、超声波、催化氧化等的若干组合,利用物理化学反应将垃圾渗滤液中可溶性重金属由不可测态转变为可测态,避免了消耗大量的酸,高温消解等前处理手段带来的环境污染和能源浪费的负面影响。本文采用二氧化钛为催化剂,通过采用紫外光、超声波、催化氧化的组合与传统的重金属测定样品前处理方法相比较,再用原子吸收分光光度法测定垃圾渗滤液中的重金属,探讨了紫外光照射时间、紫外灯功率、H2O2的用量、pH、催化剂的烘焙温度、催化剂用量、充气量等因素对消解效果所产生的影响,并紫外光催化氧化进行系统分析和深入探讨实验条件,探索样品前处理的更优方法,建立一些高效、快捷、简单、经济的样品前处理方法,最终选取了消解垃圾渗滤液的最佳条件,平均消解率达到94%以上,加标回收率达到92%以上,相对标准偏差为5.00%以内。同时实验还得出,由于在超声波和催化氧化组合消解垃圾渗滤液测定重金属的实验中,会产生催化剂的脱落的现象,样品前处理后不容易用原子分光光度测定,从而结果不太理想,消解率较低。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章序言  9-27
  1.1 垃圾渗滤液的来源、特性及危害  9-17
    1.1.1 我国城市垃圾问题的严重性  9
    1.1.2 现阶段我国城市垃圾处理现状  9-10
    1.1.3 我国工业固体废弃物现状与处理  10-11
    1.1.4 垃圾渗滤液的产生  11
    1.1.5 垃圾渗滤液的来源  11-12
    1.1.6 垃圾渗滤液的特性  12-13
    1.1.7 垃圾渗滤液的危害及污染现状  13-15
    1.1.8 苏州某垃圾填埋场的渗滤液清单分析  15-16
    1.1.9 垃圾填埋场渗滤液处理方案及其分析  16-17
  1.2 国内外对水样前处理的相关研究进展  17-25
    1.2.1 目前传统的测定水体中重金属前处理方法  17-18
    1.2.2 将光催化氧化技术运用到垃圾渗滤液前处理的原理  18-24
    1.2.3 超声波和光催化协同降解机理和发展方向  24-25
  1.3 实验的总体思路  25-27
第二章紫外光催化氧化前处理方法研究  27-51
  2.1 实验用品及试剂  27-30
    2.1.1 实验仪器  27-28
    2.1.2 实验药品  28-29
    2.1.3 催化剂的制备  29-30
  2.2 标准曲线的绘制及水样COD_(Cr)的测定  30-33
    2.2.1 标准曲线的绘制  30-32
    2.2.2 垃圾渗滤液中COD_(Cr)的测定  32-33
  2.3 用标准消解方法测定垃圾渗滤液中的重金属  33-34
    2.3.1 垃圾渗滤液样品的采集和保存  33
    2.3.2 垃圾渗滤液样品的预处理  33
    2.3.3 垃圾渗滤液样品的测定  33-34
  2.4 紫外光催化消解方法测定垃圾渗滤液中的重金属  34-47
    2.4.1 催化剂种类对实验结果的影响  34-36
    2.4.2 催化剂的烘焙温度对实验结果的影响  36-37
    2.4.3 催化剂用量对实验结果的影响  37-40
    2.4.4 照射时间对实验结果的影响  40-42
    2.4.5 H_20_2的用量对实验结果的影响  42-43
    2.4.6 充气量对实验结果的影响  43-44
    2.4.7 pH 对实验结果的影响  44-46
    2.4.8 紫外灯功率对实验结果的影响  46-47
  2.5 精密度、准确度实验  47-49
    2.5.1 实验的精密度  47-48
    2.5.2 实验的准确度  48-49
  2.6 本章小结  49-51
第三章超声波协同催化氧化前处理方法研究  51-57
  3.1 实验用品及试剂  51-52
    3.1.1 实验仪器  51-52
    3.1.2 实验药品  52
    3.1.3 催化剂制作  52
  3.2 标准曲线绘制与垃圾渗滤液中COD_(_(Cr))的测定  52
  3.3 用标准消解方法测定垃圾渗滤液中的重金属  52-53
  3.4 超声波协同催化消解方法测定垃圾渗滤液中的重金属  53-56
    3.4.1 超声波作用时间对实验结果的影响  53-54
    3.4.2 超声波功率对实验结果的影响  54-56
  3.5 本章小结  56-57
第四章结论与建议  57-59
  4.1 结论  57
  4.2 建议  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
个人简介  63

测定垃圾渗滤液中重金属前处理方法的研究

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