悬浮颗粒对重金属离子渗流迁移过程影响的试验研究

发布时间：2018-01-02 16:01

  本文关键词：悬浮颗粒对重金属离子渗流迁移过程影响的试验研究　出处：《北京交通大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：悬浮颗粒对多孔介质中重金属离子迁移特性的影响在污水处理、地下水回灌、地热资源开发、化学工业和垃圾填埋处理等领域有重要研究意义。本文通过室内试验,考虑流速、浓度以及悬浮颗粒粒径等相关影响因素,研究悬浮颗粒对多孔介质中重金属离子迁移过程的作用过程。主要研究内容如下:(1)通过土柱试验研究在中性(pH=7)和酸性(pH=5.5)条件下单一硅粉的颗粒粒径、颗粒浓度和水动力对颗粒迁移和沉积特性的影响,开展了 3种不同粒径和4种不同浓度的试验系列,每个系列中进行了 3种不同的渗流速度的试验。结果表明:渗流速度和粒径大小在两种条件下对颗粒迁移过程影响作用是一致的,对于同一粒径的颗粒,渗流速度越大,流出液中颗粒的浓度峰值越大。在同一渗流速度条件下,颗粒粒径越大,流出液中其浓度峰值越小。在渗流速度变化的过程中,颗粒的迁移是粒径大小和水动力两个因素此消彼长、共同作用的结果。浓度对硅粉迁移过程的影响在两种条件下是不一样的。小粒径的颗粒情况下,注入浓度增加,相对浓度峰值越大,但是在酸性条件下增加的幅度有所减缓。对大粒径的颗粒,中性条件下存在临界注入浓度,而在酸性条件下,随着注入浓度的增加,出流液中颗粒的相对浓度峰值降低,不存在临界注入浓度。此外,酸性条件下H+存在抑制了颗粒的迁移,表现为出流液中相对浓度峰值的下降。随着颗粒粒径大小的增加,抑制作用更加明显。(2)通过土柱试验研究单一重金属离子的浓度和渗流速度对其迁移的影响,开展了 5种不同浓度和3种不同渗流速度的试验。结果表明:同一浓度条件下,渗流速度的变化不影响出流液中铅离子的相对浓度峰值,且其对应的孔隙体积大小一样;同一渗流速度条件下,注入浓度越大,出流液中铅离子的相对浓度峰值越大,且其增加的幅度也不受渗流速度的影响。此外,注入溶液中含有少量的Na+,其不影响铅离子的渗流迁移过程。(3)通过土柱试验探索悬浮颗粒对多孔介质中重金属铅离子迁移过程的影响,开展了 3种不同渗流速度和3种不同粒径的悬浮颗粒和重金属铅离子的耦合迁移实验,结果表明:悬浮颗粒促进了重金属铅离子的迁移,当悬浮颗粒粒径增大时,促进作用越明显,当粒径增加到一定程度时,促进作用有所减弱。颗粒与重金属铅离子相比较,颗粒的相对浓度峰值所对应的孔隙体积靠前,出现了加速现象。重金属铅离子的存在抑制了颗粒的迁移,当颗粒粒径增大时,抑制作用越明显,当粒径增加到一定程度时,抑制作用有所减弱。悬浮颗粒对铅离子的促进作用和铅离子对悬浮颗粒的抑制作用是相互对应的。综上所述,悬浮颗粒和重金属铅离子的耦合迁移过程中,两者是相互影响、相互作用的。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X143;TV139.1

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本文编号：1369909