EK强化修复喹啉污染土壤及微波辐射处理喹啉尾水的研究

论文摘要

难降解有机物的土壤污染问题日益严重，然而针对此类物质的传统修复方法存在诸多不足。电动力学技术作为一种新型土壤修复技术，因其安全、高效、无二次污染的特点，极具发展潜力。以喹啉为代表污染物，研究利用阳极强化和非均匀电场强化电动力学修复技术迁移土壤中喹啉的可行性，分析在两种电动力学强化修复技术作用下喹啉的迁移特征和机理，探讨两种电动力学强化修复技术的影响因素和系统能耗；然后，利用微波-MnO2辐射技术处理迁移至电解液中的喹啉，考察喹啉降解的适宜条件和可能途径。主要研究结论如下：电动力学强化技术修复喹啉污染土壤是可行的。当电压梯度恒定时，喹啉的迁移效果与阳极缓冲液浓度以及装置运行时间存在正比例关系。电渗析和电迁移是其主要作用机理，均推动喹啉向阴极移动。非均匀电动力学修复技术能有效促进土壤中喹啉的迁移。与均匀电动力学修复技术相比，其对土壤性质（pH、含水率、电导率）影响更小，对系统能量消耗更低。在微波-MnO2辐射实验中，喹啉在MnO2表面是通过吸附-氧化协同作用被迅速降解，其氧化过程符合一级动力学规律。在喹啉初始浓度为100mg/L的条件下，实验的最佳工艺条件：0.7gMnO2/L尾水、pH值为5、微波功率为500W、辐射时间为5min。此时，喹啉去除率可达到92.5%，CODCr去除率可达到90.4%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 土壤有机污染的概述
• 1.1.1 土壤有机污染的来源和特点
• 1.1.2 土壤有机污染的危害和修复的必要性
• 1.2 土壤有机污染修复技术和目标污染物的选择
• 1.3 EK 技术修复有机污染土壤的研究进展
• 1.3.1 修复机理的研究进展
• 1.3.2 修复技术的研究进展
• 1.3.3 供能方式和土壤类型的研究进展
• 1.4 迁移至电解液中有机物的最终去除问题
• 1.4.1 微波辐射技术的提出
• 1.4.2 微波辐射技术去除废水中有机物的原理
• 1.4.3 微波辐射中敏化剂的使用
• 1.5 本课题研究的目的、内容、创新点及课题来源
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 课题创新点
• 1.5.4 课题来源
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 电动力学修复装置
• 2.1.2 模拟喹啉土壤的配置
• 2.1.3 模拟喹啉废水的配置
• 2.1.4 仪器与药品
• 2.2 实验分析方法
• 2.2.1 喹啉浓度的测定
• 2.2.2 实验参数的确定
• 第三章 EK 阳极强化技术修复喹啉污染土壤的研究
• 3.1 阳极缓冲液浓度对 EK 修复喹啉污染土壤的影响
• 3.1.1 实验方案设计
• 3.1.2 结果与讨论
• 3.2 运行周期对 EK 修复喹啉污染土壤的影响
• 3.2.1 实验方案设计
• 3.2.2 结果与讨论
• 3.3 土壤中喹啉的迁移机理
• 3.4 本章小结
• 第四章 EK 非均匀电场强化技术修复喹啉污染土壤的研究
• 4.1 实验方案设计
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 实验参数的变化
• 4.2.2 喹啉的迁移
• 4.3 本章小结
• 第五章 微波辐射处理迁移至电解液中喹啉尾水的研究
• 5.1 实验方案设计
• 5.1.1 工艺条件实验的设计
• 5.1.2 降解机理实验的设计
• 5.1.3 反应动力学实验的设计
• 5.2 分析与结论
• 5.2.1 最佳工艺条件的确定
• 5.2.2 机理分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间已发表的论文
• 详细中文摘要
• 详细英文摘要