双金属介质化学反应井群对硝基苯、苯胺类污染地下水的处理研究

论文摘要

硝基苯、苯胺类废水具有巨大的毒性,特别是其具有“致癌”效应,对人体产生剧毒作用,在人体内滞留率可达80%.硝基苯的转化物主要为对氨基酚,还有间硝基酚与邻与间氨基酚和对硝基酚。其毒性较苯胺大60倍,能氧化或络合血红蛋白,破坏血液循环和神经系统,轻者感官失去正常作用和引起贫血,重者可导致死亡,水溶液中的硝基苯可通过吸附或食物链进入人体。美国国家环境保护局规定,将硝基苯、2,4-二硝基甲苯、2,6-二硝基甲苯等硝基芳烃为优先控制监测的污染物;中国国家环保局也已将硝基苯列入70种优先控制污染物名单。在我国松花江及其他江河中硝基苯等硝基芳烃检出率及浓度均较高,是江河中主要微量有机污染物。本文选择具有高浓度硝基苯、苯胺类污染地下水为研究对象,采用新型渗透化学反应井群技术来研究去除硝基苯、苯胺类污染地下水的方法与机理,为处理地下环境中高浓度硝基苯、苯胺类污染水提供理论依据。在实验过程中,首先对模拟槽进行饱水,按实验设计将5个化学反应井排成梅花状,形成一个化学反应井群,装填在模拟槽中,在每组反应井后设置取样点。而后根据模拟玻璃柱的实验数据以及化学反应井群中还原介质的性能参数,逐一确定室内模拟槽中水体的实际流速、达西流速以及砂层的渗透系数等。最后研究化学反应井群中双金属还原材料的最佳参数,以及化学反应井群在最佳反应条件下对硝基苯、苯胺的处理效果。

论文目录

• 前言
• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 硝基苯、苯胺的性质及危害
• 1.1.1 硝基苯、苯胺的结构及理化特性
• 1.1.2 硝基苯、苯胺对人体及环境的危害
• 1.1.3 硝基苯、苯胺的实际生活来源
• 1.2 地下水污染修复技术应用及发展
• 1.2.1 抽取-处理技术（pump-and-treat 技术）
• 1.2.2 渗透性反应墙技术（简称PRB 技术）
• 1.2.3 空气注入修复技术
• 1.2.4 电动力学修复技术
• 1.3 双金属介质化学反应井群技术
• 1.3.1 化学反应井群技术的提出
• 1.3.2 化学反应井群技术的优点
• 1.3.3 化学反应井群技术的处理机理
• 1.4 选题研究目的及方向
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究方向
• 第2章 静态修复实验研究与化学反应井群的构建
• 2.1 化学反应井群中介质的研究
• 2.1.1 试验目的
• 2.1.2 实验材料与仪器
• 2.1.3 试验方案
• 2.1.4 试验步骤
• 2.1.5 实验结果分析
• 2.2 化学反应井群中最佳介质的转化特性
• 2.2.1 驻留时间对硝基苯处理的影响分析
• 2.2.2 pH 值对硝基苯处理的影响分析
• 2.2.3 硝基苯浓度对实验效果的影响分析
• 2.2.4 Eh 值对硝基苯转化的实验影响分析
• 2.3 实验装置
• 2.3.1 渗流槽实验装置
• 2.3.2 模拟槽样品采集
• 2.4 化学反应井的安装与运行
• 第3章 模拟柱实验及还原介质的反应机理
• 3.1 模拟柱装填
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验装置
• 3.2 反应井群中还原介质的反应机理
• 3.2.1 物理吸附作用
• 3.2.2 铁屑还原作用
• 3.2.3 铁炭原电池作用
• 3.2.4 电化学作用
• 3.2.5 铁屑混凝作用
• 第4章 化学反应井群中双金属介质对硝基苯污染地下水的实验效果分析
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验装置及取样点布设
• 4.1.2 实验测定方法
• 4.1.3 取样分析方法
• 4.2 实验效果与分析
• 4.2.1 第一层化学反应井对硝基苯的处理效果分析
• 4.2.2 第二层化学反应井对硝基苯的处理效果分析
• 4.2.3 双金属介质化学反应井对硝基苯的最终处理效果分析
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢