增溶剂强化电动力学修复六氯苯污染沉积物

论文摘要

多氯代芳烃（polychlorinated aromatic hydrocarbons, PCAHs）作为典型的难降解有害物,其沉积物污染问题日益突出和严重,而针对此类沉积物修复展开的技术研究还未引起足够关注。本文以有机助溶剂和环糊精为强化药剂,以实际六氯苯（hexachlorobenzene, HCB）污染沉积物为对象,将增溶剂强化电动力学技术应用于PCAHs污染沉积物的修复。通过批量平衡实验,研究HCB的溶解和解吸行为,分别从四种有机助溶剂和两种环糊精中筛选出合适的强化药剂乙醇和甲基-β-环糊精（MCD）。通过电动力学实验,考察了电流和电渗析流变化、沉积物pH分布、强化药剂输送及HCB迁移等,研究不同强化药剂对电动力学参数的影响及对HCB污染沉积物的修复效果。得到的主要结论如下:（1）四种有机助溶剂均能有效地强化HCB在水相中的溶解和从污染沉积物中的解吸,其增溶和解吸率均随着助溶剂体积分数的升高而以指数方式升高;强化效果有乙腈>乙醇>丙酮>甲醇的顺序关系。（2）环糊精对HCB的增溶和解吸率均随着环糊精浓度的升高而线性升高,MCD要明显优于羟丙基-β-环糊精（HPCD）;但相对于高体积分数（40-50%）的有机助溶剂,100g/L MCD的增溶和解吸效果仍然相差较远。（3）电动力学实验发现,高体积分数的乙醇显著降低运行电流和电渗析流;MCD对电流和电渗析的作用不显著。阳极液的pH控制有助于提高电渗析流。（4）相对于去离子水和20%乙醇,50%乙醇和50g/L MCD能显著促进电动力学对HCB向阴极的迁移效果。HCB的去除率达到30%左右。对电动力学修复后沉积物及电极液中HCB进行物料衡算,发现HCB的质量损失达20-35%。水相中的电化学降解实验表明HCB损失可能是溶解在电渗析流中的HCB在阴极还原降解的结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 多氯代芳烃及其污染沉积物
• 1.2 增溶剂对有机污染物的增溶和强化解吸
• 1.3 增溶剂强化电动力学土壤/沉积物修复
• 1.4 研究目的和内容
• 2 乙醇和环糊精强化HCB 增溶和解吸
• 2.1 实验部分
• 2.2 有机助溶剂和环糊精对HCB 的增溶
• 2.3 有机助溶剂和环糊精对沉积物中HCB 的强化解吸
• 2.4 药剂选择：增溶和解吸性能评价
• 2.5 本章小结
• 3 乙醇和环糊精强化电动力学修复HCB 污染沉积物
• 3.1 实验部分
• 3.2 电动力学参数变化
• 3.3 强化药剂的传输
• 3.4 HCB 迁移和降解
• 3.5 本章小结
• 4 结论和展望
• 4.1 研究结论
• 4.2 本研究的创新点
• 4.3 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士期间发表的论文