包气带NAPLs污染的表面活性剂泡沫强化修复实验研究
发布时间：2021-06-14 06:59
非水相液体（NAPLs）是地下环境中的典型有机污染物。随着工业的发展，NAPLs作为重要的工业原料被广泛应用于农业、燃料、医药领域。由于产量巨大并被广泛应用，导致其在生产、运输的过程中可能会发生泄露和排放，从而导致NAPLs大量进入地下环境，对附近土壤和地下水造成严重污染。因此，寻求有效的NAPLs污染土壤的修复技术，并对其修复机理、影响因素和修复效果等方面作深入系统的研究，对于NAPLs土壤污染的控制与治理具有深远的意义。目前，针对土壤有机污染的修复技术较多，主要分为原位修复技术和异位修复技术两大类，相比于土壤的异位修复技术，原位修复技术不对污染土壤进行开挖，实现污染物的去除。该方法具有扰动小、直接快速、经济高效的特性，因而得到广泛使用。现阶段，可用于治理土壤NAPLs污染的原位修复技术主要有土壤气相抽提技术（soil vapor extraction），原位生物修复（in-situ bioremediation），原位化学淋洗技术（in-situ chemical flushing），原位化学氧化还原技术（in-situchemical redox technology）等。原位化...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
包气带泡沫强化修复工艺示意图（来源：WangSL[21]
第 1 章 绪论致泡沫体系在多孔介质中的迁移规律较为复杂。目前，国内外对泡沫在多孔介质中的迁移特性进行了一些研究，主要集中于泡沫在均质和非均质介质中的迁移分布规律，影响泡沫在多孔介质中迁移的主要因素。（1）泡沫在多孔介质中的迁移分布规律研究国内外对泡沫在多孔介质中的迁移规律进行了相关研究。研究表明，由于包气带介质的吸附阻滞作用，泡沫运移时液相和气相是不同步的，不能作为单独一相来考虑[22]。Zhong 通过设置一维模拟柱探讨了泡沫在非饱和多孔介质中的迁移特性。研究表明：泡沫在迁移过程中，泡沫气体与泡沫液是分离迁移的，且迁移速率大小关系为：泡沫气体>泡沫液体>泡沫体[23]。三者分离迁移的概念模型如图 1.2 所示。
（2）泡沫的形态结构对泡沫稳定性的影响普通气泡的大小在毫米级，气体和液体通过 0.5-1mm 石英砂的玻璃柱而形成；胶态微泡沫是表面活性剂溶液通过高速搅拌后制得的稳定微泡沫，气泡直径为微米级。通过显微镜观察发现，普通泡沫彼此间排列紧密，气泡膜较薄，受重力排液等的影响，气泡的形状呈多面体形；胶态微泡沫气泡微细且彼此间距较大，气泡膜较厚，气泡的形状是球形（图 2.10）。由图 2.11a 可知，对于胶态微泡沫，随着搅拌器搅拌速度的增加，泡沫的稳定性逐渐增强。由图 2.11b 可知，对于 SDS与 SDBS，胶态微泡沫的稳定性优于普通泡沫的稳定性，原因在于胶态微气泡破坏主要由于重力排液，即液体由于自身重力而沉降，致使液膜变薄，最终会发生泡沫破裂；另外，液体的损失和少量气泡由于气液密度差的上升加速了气泡合并，导致气泡体积变大，间距缩小，逐渐向普通泡沫转化，此时压差排液和气泡合并是泡沫破裂的主要原因，这也可以解释排液过程中上部的泡沫直径率先变大[71]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]DNAPL在透镜体及表面活性剂作用下的运移研究[J]. 程洲,吴吉春,徐红霞,王嘉诚,高燕维,李京,董姝楠. 中国环境科学. 2014(11)
[2]多氯联苯污染土壤原位修复技术研究进展[J]. 陈雄,李辉信,李方卉,张振,胡锋,徐莉. 环境化学. 2014(03)
[3]工业铁屑(零价铁)还原硝基苯影响因素研究[J]. 苏燕,赵勇胜,赵妍,薄艳蓉,王贺飞,王玮瑜. 中国环境科学. 2012(08)
[4]Enhanced flushing of polychlorinated biphenyls contaminated sands using surfactant foam: Effect of partition coefficient and sweep efficiency[J]. Hao Wang, Jiajun Chen Key Laboratory for Water and Sediment Sciences of Ministry of Education, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China.. Journal of Environmental Sciences. 2012(07)
[5]非均质介质中重非水相污染物运移受泄漏速率影响数值分析[J]. 施小清,姜蓓蕾,吴吉春,徐红霞,姜月华,苏晶文. 水科学进展. 2012(03)
[6]NAPL泄漏事故场地地下水污染风险快速评估与决策[J]. 刘玉兰,程莉蓉,丁爱中,姜林. 中国环境科学. 2011(07)
[7]表面活性剂去除土壤和地下水中LNAPLs作用机制研究[J]. 杨建,陈家军,卢毅. 环境科学. 2009(07)
[8]非离子表面活性剂对两相系统毛细压力和饱和度关系的影响[J]. 陈家军,支银芳,郑冰,尉斌. 水科学进展. 2008(04)
[9]表面活性剂溶液清洗油污土壤试验研究[J]. 支银芳,陈家军,杨官光,尉斌. 土壤. 2007(02)
[10]表面活性剂在土壤中的行为及其对土壤物理特性的影响(综述)[J]. 饶品华,何明. 上海交通大学学报(农业科学版). 2005(03)
博士论文
[1]蔗糖改性纳米铁原位反应带修复硝基苯污染地下水研究[D]. 李卉.吉林大学 2014
[2]表面活性剂强化抽取处理修复DNAPL污染含水层的实验研究[D]. 李隋.吉林大学 2008
硕士论文
[1]土壤中石油类污染物的物化去除及机理研究[D]. 张伟娜.山东大学 2014
[2]胶质气体泡沫的制备及其驱油性能的研究[D]. 王湛.中国石油大学 2011
[3]地下水、土环境硝基苯生物降解实验研究[D]. 杨峰田.吉林大学 2007
本文编号：3229311
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
包气带泡沫强化修复工艺示意图（来源：WangSL[21]
第 1 章 绪论致泡沫体系在多孔介质中的迁移规律较为复杂。目前，国内外对泡沫在多孔介质中的迁移特性进行了一些研究，主要集中于泡沫在均质和非均质介质中的迁移分布规律，影响泡沫在多孔介质中迁移的主要因素。（1）泡沫在多孔介质中的迁移分布规律研究国内外对泡沫在多孔介质中的迁移规律进行了相关研究。研究表明，由于包气带介质的吸附阻滞作用，泡沫运移时液相和气相是不同步的，不能作为单独一相来考虑[22]。Zhong 通过设置一维模拟柱探讨了泡沫在非饱和多孔介质中的迁移特性。研究表明：泡沫在迁移过程中，泡沫气体与泡沫液是分离迁移的，且迁移速率大小关系为：泡沫气体>泡沫液体>泡沫体[23]。三者分离迁移的概念模型如图 1.2 所示。
（2）泡沫的形态结构对泡沫稳定性的影响普通气泡的大小在毫米级，气体和液体通过 0.5-1mm 石英砂的玻璃柱而形成；胶态微泡沫是表面活性剂溶液通过高速搅拌后制得的稳定微泡沫，气泡直径为微米级。通过显微镜观察发现，普通泡沫彼此间排列紧密，气泡膜较薄，受重力排液等的影响，气泡的形状呈多面体形；胶态微泡沫气泡微细且彼此间距较大，气泡膜较厚，气泡的形状是球形（图 2.10）。由图 2.11a 可知，对于胶态微泡沫，随着搅拌器搅拌速度的增加，泡沫的稳定性逐渐增强。由图 2.11b 可知，对于 SDS与 SDBS，胶态微泡沫的稳定性优于普通泡沫的稳定性，原因在于胶态微气泡破坏主要由于重力排液，即液体由于自身重力而沉降，致使液膜变薄，最终会发生泡沫破裂；另外，液体的损失和少量气泡由于气液密度差的上升加速了气泡合并，导致气泡体积变大，间距缩小，逐渐向普通泡沫转化，此时压差排液和气泡合并是泡沫破裂的主要原因，这也可以解释排液过程中上部的泡沫直径率先变大[71]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]DNAPL在透镜体及表面活性剂作用下的运移研究[J]. 程洲,吴吉春,徐红霞,王嘉诚,高燕维,李京,董姝楠. 中国环境科学. 2014(11)
[2]多氯联苯污染土壤原位修复技术研究进展[J]. 陈雄,李辉信,李方卉,张振,胡锋,徐莉. 环境化学. 2014(03)
[3]工业铁屑(零价铁)还原硝基苯影响因素研究[J]. 苏燕,赵勇胜,赵妍,薄艳蓉,王贺飞,王玮瑜. 中国环境科学. 2012(08)
[4]Enhanced flushing of polychlorinated biphenyls contaminated sands using surfactant foam: Effect of partition coefficient and sweep efficiency[J]. Hao Wang, Jiajun Chen Key Laboratory for Water and Sediment Sciences of Ministry of Education, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China.. Journal of Environmental Sciences. 2012(07)
[5]非均质介质中重非水相污染物运移受泄漏速率影响数值分析[J]. 施小清,姜蓓蕾,吴吉春,徐红霞,姜月华,苏晶文. 水科学进展. 2012(03)
[6]NAPL泄漏事故场地地下水污染风险快速评估与决策[J]. 刘玉兰,程莉蓉,丁爱中,姜林. 中国环境科学. 2011(07)
[7]表面活性剂去除土壤和地下水中LNAPLs作用机制研究[J]. 杨建,陈家军,卢毅. 环境科学. 2009(07)
[8]非离子表面活性剂对两相系统毛细压力和饱和度关系的影响[J]. 陈家军,支银芳,郑冰,尉斌. 水科学进展. 2008(04)
[9]表面活性剂溶液清洗油污土壤试验研究[J]. 支银芳,陈家军,杨官光,尉斌. 土壤. 2007(02)
[10]表面活性剂在土壤中的行为及其对土壤物理特性的影响(综述)[J]. 饶品华,何明. 上海交通大学学报(农业科学版). 2005(03)
博士论文
[1]蔗糖改性纳米铁原位反应带修复硝基苯污染地下水研究[D]. 李卉.吉林大学 2014
[2]表面活性剂强化抽取处理修复DNAPL污染含水层的实验研究[D]. 李隋.吉林大学 2008
硕士论文
[1]土壤中石油类污染物的物化去除及机理研究[D]. 张伟娜.山东大学 2014
[2]胶质气体泡沫的制备及其驱油性能的研究[D]. 王湛.中国石油大学 2011
[3]地下水、土环境硝基苯生物降解实验研究[D]. 杨峰田.吉林大学 2007
本文编号：3229311
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