离子交换树脂-电动法联合处理土壤中重金属铬的研究

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伴随着工农业的发展,土壤污染问题越来越严重,因此需要开发能够长期发展的土壤污染去除技术。在众多土壤污染问题中,土壤重金属污染最为棘手,其中比较有代表性的是铬(Cr)污染。目前对于Cr污染土壤处理的方法很多,其中电动法以其环境友好性和操作简单安全在众多方法中脱颖而出。本文以电动法为基础联合离子交换树脂处理Cr污染土壤,探究不同的电解液初始p H值、电压梯度、树脂投加量对电动处理中土壤理化性质的影响以及土壤Cr的去除效果和分布情况,研究结果如下:(1)探讨了最佳电解时间,综合了阴极与阳极p H值的变化、Cr的去除效果、电流强度和电极耗费等多方面考虑,最佳电解时间为480min,故选用480min作为后续实验中电解时间,研究相对于其他电动处理法的优势就在于在较短的电解周期内就有较好的修复效果。(2)探讨了初始电解液p H值、电压梯度、树脂投加量的变化对土壤理化性质以及装置体系的影响。结果表明土壤p H值随着初始电解液p H值和电压梯度的升高而升高,树脂投加量对土壤p H值影响较小。树脂投加量的增加会降低土壤电导率和含水率,电压梯度的升高会增加土壤电导率和含水率,电解液初始p H值在4时土壤电导率和含水率最大。树脂投加量的改变对系统电流影响小,电压梯度和电解液初始p H值的变化对系统电流影响较为明显。(3)探讨了初始电解液p H值、电压梯度、树脂投加量对土壤中总Cr和Cr(Ⅵ)分布及去除率的影响。研究发现在人工污染土壤中Cr(Ⅵ)占比较高,土壤中主要以Cr(Ⅵ)形式存在。树脂投加量增加会增加总Cr去除率,在树脂投加量为12.5g/L时土壤中总Cr及Cr(Ⅵ)去除率最好,为45.03%和57.5%;电压梯度的增加会提高土壤中总Cr和Cr(Ⅵ)去除率,在电压梯度为1.5V/cm时土壤中总Cr和Cr(Ⅵ)去除率最好,为37.8%和53.9%。初始电解液p H值的改变对总Cr和Cr(Ⅵ)去除率和分布影响较大,特别是对阳极侧土壤的Cr(Ⅵ)去除影响较大;在p H值为4时土壤中总Cr和Cr(Ⅵ)去除率达到最大值,为38.4%和53.7%。
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