去除地下水硝酸鹽PRB介質(zhì)試驗(yàn)研究——離子交換樹脂的選擇與電再生.pdf

1、近四十年來，地下水硝酸鹽污染日益嚴(yán)重，已成為一個(gè)世界性難題，修復(fù)地下水硝酸鹽污染已成為當(dāng)務(wù)之急。本文總結(jié)了地下水硝酸鹽的污染現(xiàn)狀、來源及其危害，并對(duì)地下水中硝酸鹽的處理方法如物理化學(xué)法、生物法、化學(xué)法以及滲透反應(yīng)墻技術(shù)進(jìn)行了分析比較，認(rèn)為滲透反應(yīng)墻技術(shù)是比較有發(fā)展前景的地下水原位修復(fù)技術(shù)。 本文進(jìn)行了用離子交換樹脂作為滲透反應(yīng)墻的反應(yīng)介質(zhì)去除地下水中硝酸鹽污染的試驗(yàn)研究。首先對(duì)比研究了2種大孔型、2種凝膠型和1種硝酸根專用螯合

2、樹脂吸附硝酸根的性能；然后研究了電滲析狀態(tài)下，極室電解質(zhì)濃度、電壓、硝酸鹽負(fù)荷等參數(shù)對(duì)去除硝酸鹽的影響；進(jìn)一步對(duì)樹脂電再生的效果進(jìn)行了研究；最后對(duì)比研究了離子交換、電滲析、離子交換一電再生3種過程去除硝酸鹽的效果。 本文研究發(fā)現(xiàn)：離子交換選擇試驗(yàn)結(jié)果表明，樹脂717和D407對(duì)硝酸根有較好的吸附性能，并且2種樹脂對(duì)硝酸根的吸附等溫線符合Langmuir經(jīng)驗(yàn)公式，717受溫度、氯離子和硫酸根離子的影響都要比D407大；電滲析試驗(yàn)

3、條件下，電壓和極室電解質(zhì)電導(dǎo)率都存在最優(yōu)值以保證較高的去除效果和較低的能耗，本研究推薦電壓梯度1v/cm，極室電解質(zhì)電導(dǎo)率為淡室溶液電導(dǎo)率的3倍，此研究為以后試驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置提供了依據(jù)：樹脂靜態(tài)電再生試驗(yàn)結(jié)果表明，單純717樹脂再生2800min時(shí)，單位樹脂再生量約3.96mg/ml樹脂，比陰陽樹脂搭配時(shí)的單位再生量多，陰陽樹脂混合動(dòng)態(tài)電再生試驗(yàn)表明，電壓越大、流量越小電再生效果越好，當(dāng)電壓25伏、流量5ml/min時(shí)，430min共再生

4、出91.38mg硝酸根；離子交換、電滲析和離子交換-電再生3種過程的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果分析表明，離子交換-電再生過程中，離子交換樹脂一直處于不斷吸附-再生過程；離子在樹脂通道內(nèi)的遷移速率要比在溶液中的遷移速率快；當(dāng)施加25伏電壓時(shí)，離子交換-電再生出水硝酸鹽濃度一直保持在進(jìn)水硝酸鹽濃度的一半左右。 綜合以上研究表明，離子交換樹脂不僅滿足滲透反應(yīng)墻的介質(zhì)要求，而且利用電再生代替酸堿再生，通過離子交換、電遷移、電再生等作用，將硝酸鹽濃縮