纳米零价铁、负载生物炭材料及相关复合催化剂合成的可行性研究

过硫酸盐高级氧化技术被广泛应用于石油烃污染土壤事件,纳米零价铁可作为催化剂,提高过硫酸盐的氧化能力及效率。生物炭(BC)负载纳米零价铁(nZVI)可减少纳米零价铁的团聚和氧化现象,通过液相还原法制备BC-nZVI,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱等观察nZVI和BC-nZVI的表观形貌、结构形态、官能团等特性。试验结果表明:生物炭可有效防止纳米零价铁的团聚现象,同时提供了纳米零价铁的分散能力,改性后的生物炭比表面积增加,更有利于纳米零价铁的附着。研究结果对实际工程中过硫酸盐高级氧化技术修复石油烃污染土壤选取催化剂具有一定的参考价值。

EDTA改性沸石吸附垃圾填埋场渗滤液污染地下水中氨氮的效果研究

针对垃圾填埋场渗滤液污染地下水导致氨氮超标问题,利用乙二胺四乙酸二钠溶液(亦称EDTA)对天然沸石进行改性,研究改性沸石对氨氮污染物吸附的最佳条件。试验结果表明:利用0.2 mol/L乙二胺四乙酸二钠溶液改性天然沸石,天然沸石与EDTA改性溶液最佳固液配比为1∶10(g/mL),比天然沸石去除率提高32%;粒径为0.5~1 mm、1~2 mm的沸石对氨氮去除处理率相对较高;初始浓度20 mg/L,体积为200 mL的氨氮溶液,投加量5 g、吸附时间120 min、pH值在6~8范围内为最佳试验条件。

火山渣作为PRB反应介质修复石油烃(C10-C40)污染地下水动态实验研究

将被石油烃(C10-C40)污染的地下水作为研究对象,以天然火山渣作为可渗透反应墙(PRB)的填充介质,通过填充柱动态实验,研究了火山渣吸附石油烃(C10-C40)过程中的影响因素。实验结果表明0~1 mm、1~3 mm、3~6 mm、6~9 mm粒径火山渣的渗透系数分别为11.98 m/d, 12.52 m/d, 14.23 m/d及15.72 m/d;3.5 h后,0~1 mm及1~3 mm粒径的火山渣对石油烃(C10-C40)的去除率仍然能达到85%以上;在进水流速为5 mL/min时,1~3 mm粒径的火山渣对石油烃(C10-C40)的去除率仍高于90%以上,计算得到火山渣吸附石油烃(C10-C40)的反应速率常数k=2.37 h-1,污染物停留时间为1.12 h,要使4.3 mg/L石油烃(C10-C40)的浓度降到管控目标0.3 mg/L,最少需要填充火山渣高度为0.086 m,在以上条件运行下,在第一次出水时,去除率达到了94%,达到了污染管控目标值以下,3.5 h后去除率仍在89%左右。为以火山渣作为PRB填充介质修复地下水石油烃(C10-C40)实际工程应用中提供重要技术支撑。

铁基材料活化过硫酸盐修复石油烃污染土壤的效果研究

针对石油烃污染土壤问题,利用铁基材料活化过硫酸盐修复石油烃(TPH)污染土壤,研究不同参数条件下对石油烃的去除效果。试验结果表明:铁基材料催化剂选取纳米零价铁(nZVI),过硫酸钠(PS)投加量为1.5 mmol/g,纳米ZVI投加量按照PS与纳米ZVI摩尔比2∶1进行投加,水土比控制为1∶1,pH值控制在5~6之间,修复石油烃污染土壤最大去除率可达到66.7%。研究结果表明对实际工程中石油烃污染土壤修复具有一定的参考价值。