基于泥沙濃度和級配汞和砷的吸附沉降規(guī)律試驗研究.pdf

1、本文采用取自花園口河段灘地不同級配的泥沙，分別于不同泥沙濃度下，在實驗室內模擬黃河的自然條件，進行了泥沙對汞、砷的吸附沉降多組次試驗，以觀察泥沙對汞、砷的吸附沉降規(guī)律。并根據泥沙對汞、砷的吸附試驗所得數據，對Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型進行了參數率定和模型驗證。本文的主要工作和研究成果有以下幾個方面：
　　(1)采用粗沙、中沙和細沙，分別在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15

2、kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3時，于靜置沉降試驗桶內進行泥沙對汞的靜態(tài)吸附試驗，研究泥沙對汞的吸附規(guī)律。試驗結果表明：泥沙濃度在5～25 kg/m3時泥沙對汞的吸附在0.5 h內基本達到穩(wěn)定，0.5 h之后泥沙對汞的吸附解吸處于平衡波動中，吸附容量也隨之有一定的波動，但總體波動幅度不大。泥沙濃度為1 kg/m3時泥沙對汞在0.5 h之后仍有一定的吸附能力，達到吸附穩(wěn)定的時間要晚于濃度為5～25 kg/m3的泥沙；單位體積

3、的泥沙對汞的吸附容量隨著泥沙濃度的增大而增大，而單位質量的泥沙對汞的吸附量隨著泥沙濃度的增大而減??；泥沙級配對汞的吸附有一定的影響，表現出大小順序為：細沙>中沙>粗沙，粗沙的吸附能力略低于細沙和中沙。
　　(2)采用粗沙、中沙和細沙，分別在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3、100 kg/m3和200 kg/m3時，于靜置沉降試驗桶內分別進行進行同一取樣

4、高度時泥沙對砷的靜態(tài)吸附沉降試驗，研究泥沙對砷的靜態(tài)吸附規(guī)律。試驗結果表明：隨著泥沙濃度的增大，泥沙對砷的吸附達到飽和所用的時間也逐漸縮短；隨著泥沙濃度的增大，粗沙、中沙和細沙對砷的吸附容量均呈現對數上升趨勢，單位質量的粗沙、中沙和細沙對砷的吸附量呈負指數規(guī)律下降；泥沙濃度相同時，吸附容量隨著泥沙級配的減小而增加，呈現出細沙>中沙>粗沙的規(guī)律。當泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m

5、3、25 kg/m3時，吸附容量增加較快，而當泥沙濃度大于25 kg/m3時，吸附容量增加較緩慢，基本趨于穩(wěn)定；中低泥沙濃度(1～25kg/m3)條件下，當泥沙濃度大于10kg/m3時，單位質量泥沙對砷的吸附量變化逐漸減??；高泥沙濃度(100～200kg/m3)條件下，當泥沙濃度大于25kg/m3時，單位質量泥沙對砷的吸附量變化逐漸減小。泥沙級配對砷的吸附影響表現出大小順序為：細沙>中沙>粗沙。
　　(3)采用細沙，在泥沙濃度分別

6、為1 kg/m3、25 kg/m3、200 kg/m3時，在靜置沉降桶中進行不同取樣高度上泥沙對砷的吸附沉降試驗，研究泥沙對砷的吸附沉降特性。試驗結果表明：泥沙濃度為1kg/m3和200 kg/m3的細沙，在各個吸附沉降時間后，隨著高度的降低，對砷的吸附容量雖然存在波動，但是波動范圍不大，并且總趨勢變化不大；濃度為25 kg/m3的細沙，在時間5min、15 min、25 min、35 min和45 min后，隨著高度的降低，對砷的吸附

7、容量總趨勢均為增加；60 min和180 min后，在最高處和最低處的吸附容量差別不大。
　　(4)采用細沙，在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3、100 kg/m3和200 kg/m3時，于六聯(lián)攪拌器上的小桶內分別進行泥沙對砷的靜態(tài)和動態(tài)吸附試驗，研究泥沙對砷的靜態(tài)和動態(tài)吸附規(guī)律。試驗結果表明：靜態(tài)和動態(tài)條件下，各濃度細沙對砷的吸附容量均在5 min時

8、就達到了吸附飽和；并且細沙對砷的吸附容量隨著泥沙濃度的增大均呈對數曲線上升趨勢，而單位質量的細沙對砷的吸附量均呈負指數規(guī)律下降。相同泥沙濃度時，動態(tài)條件下細沙對砷的吸附容量和單位質量細沙對砷的吸附量較靜態(tài)條件下均有所增大。
　　(5)根據泥沙對汞、砷的吸附試驗所得數據，對Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型進行參數率定和模型驗證，結果表明：不同濃度的粗沙、中沙和細沙對汞和砷的Langmuir吸附模型計算值和Fre