垃圾渗滤液中铵离子在钠基改性GCL中的运移规律研究

发布时间：2025-04-01 03:41

　　土工合成黏土衬垫(Geosynthetic Clay Liner,GCL)是垃圾填埋场底部衬垫层建设中广泛使用的一种防渗材料。但GCL毕竟是一种多孔介质,其不可能完全阻隔污染物向外迁移。所以,研究垃圾渗滤液中污染物在GCL中的运移规律,以此预测污染物对地下水环境可能造成的危害具有重要意义。NH4+是垃圾渗滤液中主要污染物之一,是垃圾渗滤液生物毒性的主要来源,由于其没有有效降解途径,可以长时间在垃圾渗滤液中维持较高浓度,其一旦通过衬垫层,将会对填埋场周围土壤和地下水等造成严重污染。为科学评估NH4+对填埋场周围可能造成的环境风险,有必要对NH4+在GCL中的运移规律进行研究。基于此,本研究针对NH4+在国产钠基改性GCL中的运移规律进行研究,研究工作主要围绕NH4+在GCL中的对流(GCL的渗透性)、分子扩散(Diffusion)和吸附这三种主要过程展开。在渗透特性方面,主要研究不同浓度的NH4+溶液与有效应力耦合作用下GCL渗透系数的变化规律。在扩散特性方面,使用自制的具有加热功能的扩散系数测定仪,开展不同温度下NH4+在GCL中的扩散行为研究,尝试建立温度与扩散系数之间的对应关系。在吸...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1. 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 膨润土及其钠化
    1.3 垃圾渗滤液中NH4
+的危害
    1.4 GCL中污染物运移规律及其研究现状
        1.4.1 污染物在GCL中的对流过程(渗透特性)研究
        1.4.2 污染物在GCL中的扩散过程研究
        1.4.3 GCL的吸附特性研究
    1.5 存在问题
    1.6 研究内容
        1.6.1 研究方案
        1.6.2 技术路线图
2. NH4
+作用下钠基改性GCL的渗透特性研究
    2.1 试验部分
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验内容
    2.2 试验结果及分析
        2.2.1 NH4
+对膨润土膨胀指数的影响
        2.2.2 渗透溶液与有效应力耦合对GCL防渗性能的影响
        2.2.3 NH4
+作用下GCL渗透系数变化规律机理探讨
    2.3 本章小结
3. NH4
+在钠基改性GCL中的扩散特性研究
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验方法与装置
    3.2 试验结果与讨论
        3.2.1 吸附试验结果
        3.2.2 扩散试验结果
        3.2.3 NH4
+在GCL中扩散系数预测
        3.2.4 污染物击穿浓度计算
    3.3 本章小结
4. 钠基改性膨润土对NH4
+的吸附特性研究
    4.1 试验材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 接触时间对吸附的影响及动力学分析试验
        4.1.3 初始浓度对吸附的影响
        4.1.4 垃圾渗滤液初始pH对吸附的影响
        4.1.5 共存宏量组分对膨润土吸附NH4
+的影响
    4.2 数据处理模型
        4.2.1 动力学模型
        4.2.2 等温吸附模型
        4.2.3 热力学参数
    4.3 试验结果讨论
        4.3.1 接触时间对钠基改性膨润土吸附NH4
+的影响
        4.3.2 初始浓度对吸附的影响及等温吸附分析
        4.3.3 初始pH对NH4
+吸附的影响
        4.3.4 温度对NH4
+在膨润土上吸附的影响及热力学分析
        4.3.5 共存离子对氨吸附效果的影响
    4.4 本章小结
5. 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：4038887

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