过硫酸盐及其活化技术处理含氰污染土壤与有机废水研究

来源 :重庆理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lsj9
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着中国城市化进程加快,“退二进三”、“退城进园”政策的进一步实施,导致城市及其周边地区出现大量污染场地,修复这些污染场地已成为环保工作者们的巨大挑战。在目前的修复技术中,化学氧化技术以其高效、低选择性等特点倍受关注,其中过硫酸盐及其活化技术还因其利用率高、环境友好、安全稳定等特点赢得众多研究者的青睐。活化过硫酸盐是基于过硫酸盐生成硫酸根自由基(SO4-·)的技术,该技术以更强的氧化能力已成为最具潜力的高级氧化技术之一。据此,本文利用过硫酸盐及其活化技术修复污染场地两类承载体中的污染物,即含氰污染土壤与有机废水,同时重点研究其可行性、动力学特征、污染物降解、新型活化技术开发以及活化机理。主要研究内容与结论如下:(1)过硫酸盐处理含氰污染土壤的研究中,首先对该技术的可行性进行研究,结果表明过硫酸盐可明显降低土壤中氰化物含量,并随过硫酸盐用量的增加而逐渐减少;通过对氰化物氧化产物定性分析及推断可知,氧化产物为环境危害较小的CO2与NH3,其具体的反应机理为:CN-+S2O82-+H2O→CO2+NH3+SO42-。综合上述两方面的结论可知过硫酸盐氧化土壤氰化物是可行的,且具有潜在工程应用价值。(2)利用过硫酸盐处理含氰污染土壤的研究探究了易释放氰化物与总氰化物变化过程,结果表明土壤总氰化物随过硫酸盐用量增加而减小,而土壤易释放态氰化物含量有所波动,但总体趋势也随过硫酸盐用量的增加逐渐减小;土壤中各类氰化物氧化先后顺序依次为自由氰化物、低稳定氰化物、中等稳定氰化物、稳定氰化物、高稳定氰化物。氧化过程中稳定氰化物向低稳定氰化物的转化最终导致了易释放氰化物含量波动;反应动力学研究结果表明过硫酸盐氧化氰化物的反应为一级动力学反应,当过硫酸盐用量由0.290升至0.870 mmol时,其反应速率常数可从3.4×10-4提高至24.5×10-4 min-1。(3)研究对比了Fe2+活化、热活化、Fe0活化、碱活化四种过硫酸盐活化技术处理含氰污染土壤的效果,结果表明在一定活化条件范围内活化技术可明显提高含氰污染土壤处理效果,其中Fe2+活化与热活化的提升效果较为明显,与单一过硫酸盐相比,氰化物的去除率可分别提高15.0%与13.8%。由于热活化在低渗透性土壤中的应用具有一定局限性,加之能耗较大,因此后续研究中选取Fe2+活化过硫酸盐进一步展开研究。(4)综合四种因素并采用正交试验方法探究了Fe2+活化过硫酸盐处理含氰污染土壤的最佳工艺条件,结果表明这四种因素的主次顺序依次为:过硫酸盐用量、Fe2+用量、反应时间以及摇床转速。针对5.0 g含氰污染土壤,最佳工艺条件为:1.160 mmol过硫酸盐、0.014 mmol Fe2+、反应时间为1 h、摇床转速100 rpm。其次还对最佳工艺条件下Fe2+活化过硫酸盐氧化土壤氰化物反应动力学进行研究,结果表明Fe2+活化过硫酸盐氧化土壤氰化物的反应为一级动力学反应,且处理效果明显好于单一过硫酸盐。(5)铁碳微电解活化过硫酸盐处理罗丹明B(RhB)废水的研究中,首先对比了铁碳微电解与过硫酸盐联合体系(Ps-Fe/C)、铁碳微电解体系(Fe/C)与过硫酸盐体系(Ps)降解过程,结果表明Ps-Fe/C体系处理RhB废水可行且高效,降解作用几乎在5 min反应完全,与此同时铁碳微电解与过硫酸盐之间表现出了明显的协同作用。该协同作用的强氧化性与过硫酸盐活化生成SO4-·密切相关,可能的机理主要有Fe2+活化、Fe0活化、活性炭活化、酸活化、H2O2/Ps二元活化体系等。其次Ps-Fe/C体系处理RhB废水(100 mL 0.2 mM RhB)最佳工艺条件为:过硫酸盐用量10 mM、铁用量0.05 g、活性炭用量0.25 g。此外研究结果还表明铁用量是控制RhB降解的关键控制因素,而活性炭则是控制溶液TOC去除率的关键控制因素。本论文提出利用过硫酸盐及活化技术处理含氰污染土壤的研究,不仅丰富了土壤氰化物处置技术,也为过硫酸盐规模工程应用提供一定的参考;同时铁碳微电解活化过硫酸盐不仅开发了一种新型过硫酸盐活化方法,而且为工业水处理技术提供了新途径。本论文的研究成果有利于过硫酸盐及其活化技术进一步推广,同时也为实际工程应用提供一定的前期参考。
其他文献
在贷款诈骗罪的概念中应反应出本罪在主观上的目的性,并指明其客观上的欺骗性与数额上的规定性。本罪的客体应是复杂客体,主要客体是国家的金融管理秩序,次要客体是公私的财
随着新课程改革的推进,初中英语教学形式也有改变。其中,小组合作教学作为一种有效的教学方法,已经在初中英语教学中得到了广泛实践。本文结合当前初中英语教学实际情况,对小
交通运输发展战略,是直接影响并决定交通运输发展方向、规模、速度和水平的。我国交通运输选择什么样的发展战略和战略目标,以及达到这种战略目标的战略重点、战略步骤和战略
每个育种家对油菜品质的要求随着现阶段生活水平的不断提高也相应的提出了更高的要求,根据相关报道可知优质油菜如果想要更好的防止其种性退化,那么就需要通过保优高产栽培来
近年来,磁性纳米材料因其优越的反应活性而备受关注,其在重金属污染治理与修复中亦具有广阔的应用前景。本文通过制备不同类型的磁性纳米复合材料,并对其结构进行表征;同时,分
《技术经济手册(农业卷)》已由中国技术经济研究会组织编写,辽宁人民出版社出版了。一位几经周折方买到此书的美国同行在看过此书后评论说:本书是中国农业上一本最全面、最精
<正>在已有的中国当代作家海外传播和接受个案研究中有关韩少功的专题论文不多,较全面的是对其作品在法语世界传播的研究。本文以韩少功在英语世界的接受为重心,围绕英语世界
为纪念“泰坦尼克”百年,澳大利亚矿业大亨克莱夫&#183;帕尔默于2012年宣布出资复建这艘著名邮轮,并签署协议由中国长江航运集团金陵船厂承建,预计2016年沿当年路线进行首航。帕
低温启动风冷柴油发电机组潍坊市电机一厂(262100)高志东我厂根据铁路用户的要求,设计开发了DQF30GF铁路客车单车供电的低温启动风冷柴油发电机组。该机组除了具有“铁路客车单车供电的道依茨
我们从1984年开始了高产奶牛营养需要和饲养技术的研究工作,进行了高产牛干乳期和升乳期饲养试验(已刊登在《中国奶牛》85年第一期)。现将高产奶牛整个泌乳周期的饲养试验报
期刊