改性膨潤土作為PRB介質(zhì)去除地下水重金屬的試驗(yàn)研究.pdf

1、我國是全球淡水資源儲量豐富的國家，位居全球第四，但也是全球人均淡水資源最匱乏的國家之一。隨著城市化建設(shè)不斷的加快、工業(yè)化的迅猛發(fā)展及礦場的開采與冶煉等因素，地下水重金屬污染問題日益嚴(yán)峻。地下水的污染修復(fù)關(guān)系全人類發(fā)展的福祉，對地下水污染的修復(fù)迫在眉睫?？蓾B透反應(yīng)墻技術(shù)（Permeable Reactive Barrier，PRB）是一種新型的地下水原位修復(fù)技術(shù)，也是當(dāng)前地下水污染修復(fù)的研究熱點(diǎn)，具有低能源消耗、低成本、與地表環(huán)境不會產(chǎn)生

2、交叉污染等優(yōu)點(diǎn)。膨潤土是我國儲量豐富的一種礦物粘土，也是一種吸附劑，具有價格便宜、吸附容量大、良好的離子交換能力和對環(huán)境無毒無害等優(yōu)點(diǎn)，在水污染修復(fù)方面應(yīng)用前景廣闊。
　　實(shí)驗(yàn)以受到銅鎘鉛污染的地下水作為處理對象，以河南鄭州某商品膨潤土為原土，以Mg-Al、Fe-Al（1）和Fe-Al（2）三組多羥基聚合物為柱撐改性劑對膨潤土進(jìn)行改性；對改性膨潤土進(jìn)行一系列影響吸附效果的因素進(jìn)行探討研究；用改性膨潤土作為PRB的反應(yīng)介質(zhì)對地下水重

3、金屬污染進(jìn)行PRB柱模擬試驗(yàn)，探討PRB對地下水污染修復(fù)的可行性與有效性，得到以下結(jié)論：
　?。?）由正交試驗(yàn)可得，懸浮液濃度、柱撐溫度、老化溫度、老化時間四個因素對膨潤土的改性都有不同程度的影響。膨潤土最佳改性條件為：改性劑：Mg-Al聚合羥基改性劑；懸浮液濃度：3g/L；柱撐溫度：（90±1)℃；老化溫度：（90±1)℃；老化時間：36h。通過對Mg-Al、Fe-Al（1）和Fe-Al（2）三組改性膨潤土中各自最佳的一組進(jìn)行單

4、因素試驗(yàn)，結(jié)果表明反應(yīng)溫度、溶液pH值的增大能提高膨潤土對重金屬離子的吸附率。投加量、反應(yīng)時間的增大在一定程度上能提高吸附率，但超過此程度，吸附率維持穩(wěn)定不在加大。通過對改性膨潤土、原土進(jìn)行X-衍射射線（XRD）與掃描電鏡（SEM）分析，改性后的膨潤土層間距增大，吸附能力提高，提高了膨潤土對地下水污染的修復(fù)能力。
　?。?）利用Mg-Al改性膨潤土、活性炭、石英砂及鐵粉作為PRB模擬柱的反應(yīng)介質(zhì)，探討不同介質(zhì)比對處理重金屬單一污染

5、和復(fù)合污染的可行性與時效性。試驗(yàn)結(jié)果證明Mg-Al改性膨潤土作為介質(zhì)處理被污染的地下水是可行的。當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)為膨潤土+石英砂時，反應(yīng)柱在運(yùn)行幾天后產(chǎn)生堵塞，反應(yīng)終止；當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)為膨潤土+活性炭+石英砂時，重金屬的整體去除率隨膨潤土量減少或活性炭量的增加而降低；當(dāng)介質(zhì)為膨潤土+活性炭+石英砂+鐵粉時，重金屬的整體去除率高于反應(yīng)介質(zhì)為膨潤土+活性炭+石英砂時的整體去除率，鐵粉的增加提高了反應(yīng)介質(zhì)對重金屬的去除。改性膨潤土、活性炭吸附作用與零價