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《上海交通大学》 2012年
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水化反应在渗滤液深度处理中的应用研究

陈小亮  
【摘要】:地下水渗透反应墙(PRB)原位修复技术是渗滤液污染物源头原位削减的一个重要途径,其应用的关键在于插层材料的选择。水泥是PRB技术中常用的有效组分之一,基于此,本论文通过COD, TOC, SUVA254, TN,TP等指标探讨了水化剂-水泥(硅酸盐水泥、高铝水泥及其复合水泥)对于膜生物反应器尾水(MBR)的处理效果,考察了水化反应中投加量、初始pH、反应时间、振荡速率等因素对污染物去除效果的影响,并确定了最优反应条件;同时运用GC-MS、IR、XRF、SEM等手段考察了渗滤液污染物的去除机理,并建立了渗滤液尾水污染物的去除模型。研究结论主要包括: (1)硅酸盐水泥的水化反应能较好地去除渗滤液尾水中的有机物,且对具有近紫外区(200~400 nm)吸收峰特征的苯环类和双键类有机物表现出一定的选择性。此外,本实验确定的最佳工艺条件为:硅酸盐水泥投加量50 g/L、pH为8.3(原渗滤液pH)、反应时间为24 h、振荡速率为200 rpm,此时COD、TOC和SUVA254的平均去除率分别为55.6%,62.1%,68.8%。而高铝水泥水化反应去除尾水中污染物的最佳工艺条件为:投加量50g/L、pH为10、反应时间为15 h、振荡速率为300 rpm,此时COD、TOC和SUVA254的平均去除率分别为45.6%、52.0%、65.8%。 (2)硅酸盐水泥的加入可促进高铝水泥的水化过程,且本实验确定的最佳工艺条件为:复合水泥的比例为:硅酸盐水泥:高铝水泥=1:10,投加量50 g/L、pH为8.3(原渗滤液pH)、反应时间为24 h、振荡速率为200 rpm,此时COD、TOC和SUVA254的平均去除率分别为47.1%,56.9%,64.4%。 (3)水化反应对以NO3-为主的TN和Cl-去除效果较差,去除率一般在10%以下,且波动性较大;水化反应对SO42-的去除作用较强,在体系中可达到70%左右,且其去除率的趋势为硅酸盐水泥复合水泥高铝水泥。 (4)对渗滤液尾水水相的分析表明:水化反应在渗滤液尾水的深度处理中主要对苯环类、醇类及双键类有机物发生作用,对烷烃类有机物去除作用较弱。污染物去除的水化模型表明,渗滤液尾水中污染物的去除以水化产物Ca(OH)2和C-S-H的吸附或Ca2+的螯合作用为主,并随着水化产物的发展而交织或包覆在产物内部。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X703

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