粉煤灰—膨润土阻截墙控制地下水镉污染的研究
发布时间：2022-02-19 10:15
填埋场渗滤液、尾矿库淋滤液和工业场地废水的泄漏,造成局部场地地下水污染严重;地下水污染具有隐蔽性、难修复性的特点,导致现有修复技术存在修复效果不理想、修复成本高昂等诸多局限性,需要研究一种经济有效的方法控制地下水中污染物的扩散。据此,研究提出了地下水阻截墙技术,通过在地下水污染源下游修建低渗透性垂直屏障,阻截污染物迁移,防止其进一步扩散,从而达到风险控制的目的。论文选取固体废弃物粉煤灰和吸附性较强的膨润土作为阻截材料,通过渗透试验和吸附试验筛选出最佳配比的阻截墙;同时,通过扫描电镜、能谱分析、侵蚀试验研究阻截墙的微观表征和稳定性能;在镉污染的地下水介质中,通过吸附动力学方程和吸附热力学方程研究阻截墙的吸附性能;通过穿透试验和软件模拟,研究污染物穿过阻截墙的规律及穿透时间。具体研究结果如下:（1）阻截墙材料的有效配比为,粉煤灰:膨润土（质量比）=5:1,水泥质量占整个体系的5%。在此配比下阻截墙的渗透系数为1.11×10-8 m/s。（2）通过扫描电镜（SEM）得到,固化体系中粉煤灰作为主要骨架,膨润土填充在粉煤灰球体的空隙处和表面,粉煤灰和膨润土都跟水泥产生了水化...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 前言
1.1 研究背景
1.1.1 概述
1.1.2 地下水Cd污染现状
1.1.3 地下水Cd污染修复控制技术
1.2 垂直阻截墙技术的国内外研究现状
1.2.1 垂直阻截墙技术概况
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 现有阻截材料的应用
1.3.1 阻截材料分类
1.3.2 粉煤灰材料的资源化应用
1.3.3 膨润土材料在污染控制上的应用
1.4 研究内容与研究方法
1.5 采用的技术路线
1.6 研究意义及创新点
1.6.1 研究意义
1.6.2 创新点
第2章 粉煤灰-膨润土阻截墙材料的制备与表征
2.1 试验目的
2.2 试验材料与仪器
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验仪器
2.3 粉煤灰-膨润土阻截墙的配比研究过程与方法
2.3.1 粉煤灰、膨润土和水泥的配制
2.3.2 膨润土的水化
2.3.3 粉煤灰-膨润土阻截墙的制备过程
2.3.4 粉煤灰-膨润土阻截墙渗透系数的测定试验
2.3.5 粉煤灰-膨润土阻截墙材料的吸附性试验
2.3.6 粉煤灰-膨润土阻截墙的SEM和EDS
2.4 结果与讨论
2.4.1 粉煤灰-膨润土阻截墙的配比
2.4.2 不同配比的吸附试验结果
2.4.3 粉煤灰-膨润土阻截墙最终配比的确定
2.4.4 SEM扫描
2.4.5 EDS分析
2.5 小结
第3章 阻截墙材料对Cd~(2+)的吸附性能及机理研究
3.1 试验目的
3.2 试验材料与方法
3.2.1 试验试剂与主要仪器
3.2.2 试验过程与方法
3.3 试验结果与讨论
3.3.1 吸附动力学结果
3.3.2 吸附热力学结果
3.4 小结
第4章 Cd~(2+)在阻截墙内的迁移规律及穿透时间研究
4.1 试验目的
4.2 试验材料与方法
4.2.1 试剂与主要仪器
4.2.2 试验过程与方法
4.3 试验结果与讨论
4.3.1 渗透系数变化曲线
4.3.2 Cd~(2+)穿过墙体的穿透曲线
4.3.3 阻截墙中Cd~(2+)的迁移过程
4.4 Cd~(2+)在阻截墙中运移的时间模拟
4.4.1 模型条件概化
4.4.2 模型参数确定
4.4.3 模拟结果与试验结果对比分析
4.5 小结
第5章 粉煤灰-膨润土阻截墙的抗侵蚀能力研究
5.1 试验目的
5.2 试验材料与方法
5.2.1 试剂与主要仪器
5.2.2 试验过程与方法
5.3 试验结果与讨论
5.3.1 酸碱对粉煤灰-膨润土阻截墙的侵蚀试验结果
5.3.2 离子浓度对粉煤灰-膨润土阻截墙的侵蚀试验结果
5.3.3 污染物类型对粉煤灰-膨润土阻截墙的侵蚀试验结果
5.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]改良钙基膨润土在竖向隔离墙中的应用[J]. 杨玉玲,杜延军,范日东. 东南大学学报(自然科学版). 2016(S1)
[2]对工业污染场地治理修复创新机制的思考[J]. 苏燕,陈辉,王坚,李述贤,陈刚,邵春岩. 环境保护科学. 2016(04)
[3]土-膨润土系竖向隔离墙材料施工和易性试验研究[J]. 梅丹兵,杜延军,刘松玉,范日东,杨玉玲. 东南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[4]加油站地下水污染现状及预防对策建议[J]. 文一,陈坚,康阳,白福高,刘伟江. 环境保护科学. 2015(06)
[5]土壤—膨润土对金属离子的阻滞性能及机理研究[J]. 吕淑清,赵勇胜,杨光. 地下空间与工程学报. 2015(03)
[6]小店污灌区浅层地下水Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）分布特征及健康风险评价[J]. 周长松,邹胜章,李录娟,夏日元. 灌溉排水学报. 2015(04)
[7]浅议地下水的污染特点及防治措施[J]. 于志刚. 科技与企业. 2014(14)
[8]天然矿物组合材料渗透反应墙修复地下水镉污染[J]. 曾婧滢,秦迪岚,毕军平,罗岳平,朱润良,廖希谷,张建新,吕焕哲. 环境工程学报. 2014(06)
[9]污染场地工程控制技术应用研究[J]. 陈素云,王峰,王文峰,王建飞,张学平. 环境工程. 2014(05)
[10]分散剂改良土-膨润土竖向隔离墙材料黏度试验研究[J]. 杨玉玲,杜延军,范日东,陈左波. 东南大学学报(自然科学版). 2014(03)
博士论文
[1]复杂体系下有机膨润土吸附性能及垃圾填埋防渗性能基础研究[D]. 何士冲.浙江大学 2017
[2]土壤—膨润土泥浆墙对污染物的阻截性能及机理研究[D]. 吕淑清.吉林大学 2015
[3]纳米材料吸附热力学和动力学的粒度效应[D]. 温艳珍.太原理工大学 2015
[4]污染场地环境管理法律制度研究[D]. 张辉.安徽大学 2015
[5]纳米SiO2对水泥粉煤灰体系水化硬化作用研究[D]. 侯鹏坤.重庆大学 2012
[6]膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能研究[D]. 于海琴.中国海洋大学 2012
硕士论文
[1]可渗透反应墙对模拟铅镉复合污染地下水的修复效能研究[D]. 高雅琳.陕西科技大学 2017
[2]硫化亚铁纳米粒子对土壤和地下水中镉的修复研究[D]. 李佳.太原科技大学 2015
[3]改性水泥—膨润土垂直阻截墙防渗性能和抗侵蚀能力的研究[D]. 周冰.吉林大学 2013
[4]黏土矿物对重金属Pb（Ⅱ）吸附特性研究[D]. 张林林.大连理工大学 2012
本文编号：3632715
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 前言
1.1 研究背景
1.1.1 概述
1.1.2 地下水Cd污染现状
1.1.3 地下水Cd污染修复控制技术
1.2 垂直阻截墙技术的国内外研究现状
1.2.1 垂直阻截墙技术概况
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 现有阻截材料的应用
1.3.1 阻截材料分类
1.3.2 粉煤灰材料的资源化应用
1.3.3 膨润土材料在污染控制上的应用
1.4 研究内容与研究方法
1.5 采用的技术路线
1.6 研究意义及创新点
1.6.1 研究意义
1.6.2 创新点
第2章 粉煤灰-膨润土阻截墙材料的制备与表征
2.1 试验目的
2.2 试验材料与仪器
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验仪器
2.3 粉煤灰-膨润土阻截墙的配比研究过程与方法
2.3.1 粉煤灰、膨润土和水泥的配制
2.3.2 膨润土的水化
2.3.3 粉煤灰-膨润土阻截墙的制备过程
2.3.4 粉煤灰-膨润土阻截墙渗透系数的测定试验
2.3.5 粉煤灰-膨润土阻截墙材料的吸附性试验
2.3.6 粉煤灰-膨润土阻截墙的SEM和EDS
2.4 结果与讨论
2.4.1 粉煤灰-膨润土阻截墙的配比
2.4.2 不同配比的吸附试验结果
2.4.3 粉煤灰-膨润土阻截墙最终配比的确定
2.4.4 SEM扫描
2.4.5 EDS分析
2.5 小结
第3章 阻截墙材料对Cd~(2+)的吸附性能及机理研究
3.1 试验目的
3.2 试验材料与方法
3.2.1 试验试剂与主要仪器
3.2.2 试验过程与方法
3.3 试验结果与讨论
3.3.1 吸附动力学结果
3.3.2 吸附热力学结果
3.4 小结
第4章 Cd~(2+)在阻截墙内的迁移规律及穿透时间研究
4.1 试验目的
4.2 试验材料与方法
4.2.1 试剂与主要仪器
4.2.2 试验过程与方法
4.3 试验结果与讨论
4.3.1 渗透系数变化曲线
4.3.2 Cd~(2+)穿过墙体的穿透曲线
4.3.3 阻截墙中Cd~(2+)的迁移过程
4.4 Cd~(2+)在阻截墙中运移的时间模拟
4.4.1 模型条件概化
4.4.2 模型参数确定
4.4.3 模拟结果与试验结果对比分析
4.5 小结
第5章 粉煤灰-膨润土阻截墙的抗侵蚀能力研究
5.1 试验目的
5.2 试验材料与方法
5.2.1 试剂与主要仪器
5.2.2 试验过程与方法
5.3 试验结果与讨论
5.3.1 酸碱对粉煤灰-膨润土阻截墙的侵蚀试验结果
5.3.2 离子浓度对粉煤灰-膨润土阻截墙的侵蚀试验结果
5.3.3 污染物类型对粉煤灰-膨润土阻截墙的侵蚀试验结果
5.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]改良钙基膨润土在竖向隔离墙中的应用[J]. 杨玉玲,杜延军,范日东. 东南大学学报(自然科学版). 2016(S1)
[2]对工业污染场地治理修复创新机制的思考[J]. 苏燕,陈辉,王坚,李述贤,陈刚,邵春岩. 环境保护科学. 2016(04)
[3]土-膨润土系竖向隔离墙材料施工和易性试验研究[J]. 梅丹兵,杜延军,刘松玉,范日东,杨玉玲. 东南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[4]加油站地下水污染现状及预防对策建议[J]. 文一,陈坚,康阳,白福高,刘伟江. 环境保护科学. 2015(06)
[5]土壤—膨润土对金属离子的阻滞性能及机理研究[J]. 吕淑清,赵勇胜,杨光. 地下空间与工程学报. 2015(03)
[6]小店污灌区浅层地下水Cd（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）分布特征及健康风险评价[J]. 周长松,邹胜章,李录娟,夏日元. 灌溉排水学报. 2015(04)
[7]浅议地下水的污染特点及防治措施[J]. 于志刚. 科技与企业. 2014(14)
[8]天然矿物组合材料渗透反应墙修复地下水镉污染[J]. 曾婧滢,秦迪岚,毕军平,罗岳平,朱润良,廖希谷,张建新,吕焕哲. 环境工程学报. 2014(06)
[9]污染场地工程控制技术应用研究[J]. 陈素云,王峰,王文峰,王建飞,张学平. 环境工程. 2014(05)
[10]分散剂改良土-膨润土竖向隔离墙材料黏度试验研究[J]. 杨玉玲,杜延军,范日东,陈左波. 东南大学学报(自然科学版). 2014(03)
博士论文
[1]复杂体系下有机膨润土吸附性能及垃圾填埋防渗性能基础研究[D]. 何士冲.浙江大学 2017
[2]土壤—膨润土泥浆墙对污染物的阻截性能及机理研究[D]. 吕淑清.吉林大学 2015
[3]纳米材料吸附热力学和动力学的粒度效应[D]. 温艳珍.太原理工大学 2015
[4]污染场地环境管理法律制度研究[D]. 张辉.安徽大学 2015
[5]纳米SiO2对水泥粉煤灰体系水化硬化作用研究[D]. 侯鹏坤.重庆大学 2012
[6]膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能研究[D]. 于海琴.中国海洋大学 2012
硕士论文
[1]可渗透反应墙对模拟铅镉复合污染地下水的修复效能研究[D]. 高雅琳.陕西科技大学 2017
[2]硫化亚铁纳米粒子对土壤和地下水中镉的修复研究[D]. 李佳.太原科技大学 2015
[3]改性水泥—膨润土垂直阻截墙防渗性能和抗侵蚀能力的研究[D]. 周冰.吉林大学 2013
[4]黏土矿物对重金属Pb（Ⅱ）吸附特性研究[D]. 张林林.大连理工大学 2012
本文编号：3632715
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