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地下水作为重要的饮用水源,又是生态环境系统中重要的组成部分,地下水污染修复意义重大,而凹凸棒土以其优良的物化性能受到环境界的重视,本文选用凹凸棒土作为吸附介质来处理受氯代烃污染的地下水。但是,凹凸棒土原土对地下水中氯代烃的去除效果有限,需要经过改性之后才能得到更好的应用,因此,本文将从凹凸棒土改性实验展开,具体内容如下所示:
(1)凹凸棒土改性实验,主要包括凹凸棒土提纯实验和有机凹凸棒土的制备实验,然后对提纯的凹凸棒土和有机改性之后的凹凸棒土进行分析,分析手段主要有XRD、FTIR、TEM表征及有机碳含量分析。
(2)通过TCE的对比吸附实验发现,相对于提纯凹凸棒土,有机凹凸棒土对TCE的吸附性能有较大的提高,而相对于单阳离子表面活性剂改性的凹凸棒土,阴-阳离子表面活性剂协同改性凹凸棒土对TCE的吸附效果又有了较大的提高,并且随着有机凹凸棒土有机碳foc的含量的增加而加强。
(3)为了探索有机凹凸棒土对TCE的吸附机理,本文从非平衡吸附实验和等温平衡吸附实验两个方面展开了研究。由非平衡吸附实验结果可知,100H、100H/20S、100H/50S、100H/80S及100H/100S五种有机凹凸棒土对TCE的吸附过程都经历了快速、减速及平衡吸附三个阶段,并在2h左右达到吸附平衡;而通过动力学吸附模型及内扩散模型分析可知,用二级动力学模型和内扩散模型能够较好地拟合有机凹凸棒土对TCE的吸附实验结果,这表明有机凹凸棒土对TCE的吸附并不是单一的化学吸附也存在内扩散作用;通过等温平衡吸附实验结果可知,五种有机凹凸棒土对TCE的吸附以分配作用为主,并且该分配作用随着有机碳foc的含量升高而增强。
(4)为考察环境因素对吸附实验的影响,本文选取了pH与温度2个条件展开实验,实验结果表明pH对有机凹凸棒土吸附TCE的影响较小,而温度却有较为明显的影响。通过吸附热力学方程对实验结果分析得知,有机凹凸棒土对TCE的吸附是一个自发且吸热的过程,并且随着温度的升高吸附作用加强。