化学强化剂协同可渗透反应墙强化电动修复铬污染土壤实验研究

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随着社会经济的快速可持续性发展,土壤重金属污染问题日益严重。当前,电动修复作为一种原位修复技术在解决土壤污染问题方面正展现出巨大的潜力。本文以重庆市某化工厂周边的铬污染土壤为研究对象,在传统的电动修复技术基础上,探讨可渗透反应墙(PRB)和化学强化剂的增强效果。通过对采集的土壤样品进行基本物化性质分析可得:土壤表面为大小不一、形状不规则的颗粒物,内部孔隙较多,比表面积较大。土壤的主要元素为O、Ca、Si、Cr、Fe等,其中Cr的占比为7.73%。土壤中总铬的含量为36475.52 mg/kg、六价铬的含量及其浸出毒性分别为504.00 mg/kg和12.55 mg/L。土壤铬元素的形态主要以残渣态为主。沸石作为常用的PRB反应介质被广泛的应用在电动修复技术中。本论文为了更有效地去除六价铬,实验以表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)作为改性试剂,对人造沸石进行改性。通过对改性前后沸石的理化性质进行分析,解释了改性沸石的吸附机理。通过静态吸附实验结果可得,改性沸石对六价铬的吸附能力要远好于未改性的人造沸石,因此改性沸石可以作为六价铬的PRB反应介质应用到电动修复中。在对照电动修复实验中,通过加入PRB(改性沸石、零价铁)和化学强化剂(DL-酒石酸、吐温80)作为强化技术手段设计了六组对照实验。实验结果表明,PRB和化学强化剂均能在不同程度上改善六价铬的修复效果。其中,加入有机酸(DL-酒石酸)比表面活性剂(吐温80)能取得更好的效果。为了更好的修复铬污染土壤,本论文以修复时间(4 d、6 d、8 d)、电压梯度(1.5V/cm、2.0 V/cm、2.5 V/cm)、DL-酒石酸浓度(0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.15 mol/L)作为实验指标设计了三因素三水平的正交实验,由极差分析法表明,在修复时间为8 d,电压梯度为2.5 V/cm,DL-酒石酸浓度为0.15 mol/L的条件下,六价铬的最优去除率和浸出毒性分别为80.92%和85.25%。
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