论文部分内容阅读
在电动修复过程中，铬离子容易产生聚焦效应，出现高浓度区。这在降低去除效率同时会导致高的电能消耗。本文针对干旱区Cr污染土壤电动修复过程中的聚焦效应进行实验研究，尝试对聚焦效应进行消除并改进其修复能效。
通过初始修复实验发现聚焦效应的产生对能效和总修复效率有着明显影响。实验中聚焦效应不明显的Ek3获得了最高的总修复效率(46.60kWh/g)和最低的能量消耗率(32.20%)。同时，实验发现在低含水率的实验条件(35%)下，电压重新分布是聚焦效应的重要体现。在聚焦效应最明显的Ek1中，KCl作为电解质的Ek1中聚焦区域S1的电压只有不到1V。而去除效率最高的S3和S4的电压均在10V左右。因此，土壤室高电压区域意味着该区域离子浓度较低，低压区域则恰恰相反，意味着高离子浓度甚至聚焦效应出现。我们可以利用土壤室各部分的电压变化来判断聚焦效应的形成区域，并在修复过程中采取相应的措施。
基于初始修复实验的结果和分析，通过增强修复实验分析研究了几种针对聚焦效应(点加酸、电解质两级循环和土壤改性)的改进措施。结果表明，改性预处理虽然不能消除聚焦效应，但能量消耗率、修复效率和Cr(Ⅵ)去除率分别达到43.38kWh/g、35.80%和53.74%，有了显著的改善。电解质两级循环则存在着明显的弊端，虽然能量消耗率和修复效率有了明显改善，但出现聚焦效应的同时Cr(Ⅵ)去除率为-23.41%，出现了明显负增长。而采用点加酸技术的Ek5土壤室各部分残留Cr浓度均在初始浓度的80%左右，成功的消除了聚焦效应，修复效率和Cr(Ⅵ)去除率相比Ek2也提高到了21.62%和60.17%。证明利用土壤室各部分的电压变化来判断聚焦效应的形成区域并通过点加酸的方式可以实现对聚焦效应的消除。
通过初始修复实验发现聚焦效应的产生对能效和总修复效率有着明显影响。实验中聚焦效应不明显的Ek3获得了最高的总修复效率(46.60kWh/g)和最低的能量消耗率(32.20%)。同时，实验发现在低含水率的实验条件(35%)下，电压重新分布是聚焦效应的重要体现。在聚焦效应最明显的Ek1中，KCl作为电解质的Ek1中聚焦区域S1的电压只有不到1V。而去除效率最高的S3和S4的电压均在10V左右。因此，土壤室高电压区域意味着该区域离子浓度较低，低压区域则恰恰相反，意味着高离子浓度甚至聚焦效应出现。我们可以利用土壤室各部分的电压变化来判断聚焦效应的形成区域，并在修复过程中采取相应的措施。
基于初始修复实验的结果和分析，通过增强修复实验分析研究了几种针对聚焦效应(点加酸、电解质两级循环和土壤改性)的改进措施。结果表明，改性预处理虽然不能消除聚焦效应，但能量消耗率、修复效率和Cr(Ⅵ)去除率分别达到43.38kWh/g、35.80%和53.74%，有了显著的改善。电解质两级循环则存在着明显的弊端，虽然能量消耗率和修复效率有了明显改善，但出现聚焦效应的同时Cr(Ⅵ)去除率为-23.41%，出现了明显负增长。而采用点加酸技术的Ek5土壤室各部分残留Cr浓度均在初始浓度的80%左右，成功的消除了聚焦效应，修复效率和Cr(Ⅵ)去除率相比Ek2也提高到了21.62%和60.17%。证明利用土壤室各部分的电压变化来判断聚焦效应的形成区域并通过点加酸的方式可以实现对聚焦效应的消除。