基于泥沙濃度和級(jí)配汞和砷的吸附沉降規(guī)律試驗(yàn)研究.pdf

1、本文采用取自花園口河段灘地不同級(jí)配的泥沙，分別于不同泥沙濃度下，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬黃河的自然條件，進(jìn)行了泥沙對(duì)汞、砷的吸附沉降多組次試驗(yàn)，以觀察泥沙對(duì)汞、砷的吸附沉降規(guī)律。并根據(jù)泥沙對(duì)汞、砷的吸附試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，對(duì)Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型進(jìn)行了參數(shù)率定和模型驗(yàn)證。本文的主要工作和研究成果有以下幾個(gè)方面：
　　(1)采用粗沙、中沙和細(xì)沙，分別在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15

2、kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3時(shí)，于靜置沉降試驗(yàn)桶內(nèi)進(jìn)行泥沙對(duì)汞的靜態(tài)吸附試驗(yàn)，研究泥沙對(duì)汞的吸附規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：泥沙濃度在5～25 kg/m3時(shí)泥沙對(duì)汞的吸附在0.5 h內(nèi)基本達(dá)到穩(wěn)定，0.5 h之后泥沙對(duì)汞的吸附解吸處于平衡波動(dòng)中，吸附容量也隨之有一定的波動(dòng)，但總體波動(dòng)幅度不大。泥沙濃度為1 kg/m3時(shí)泥沙對(duì)汞在0.5 h之后仍有一定的吸附能力，達(dá)到吸附穩(wěn)定的時(shí)間要晚于濃度為5～25 kg/m3的泥沙；單位體積

3、的泥沙對(duì)汞的吸附容量隨著泥沙濃度的增大而增大，而單位質(zhì)量的泥沙對(duì)汞的吸附量隨著泥沙濃度的增大而減?。荒嗌臣?jí)配對(duì)汞的吸附有一定的影響，表現(xiàn)出大小順序?yàn)椋杭?xì)沙>中沙>粗沙，粗沙的吸附能力略低于細(xì)沙和中沙。
　　(2)采用粗沙、中沙和細(xì)沙，分別在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3、100 kg/m3和200 kg/m3時(shí)，于靜置沉降試驗(yàn)桶內(nèi)分別進(jìn)行進(jìn)行同一取樣

4、高度時(shí)泥沙對(duì)砷的靜態(tài)吸附沉降試驗(yàn)，研究泥沙對(duì)砷的靜態(tài)吸附規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著泥沙濃度的增大，泥沙對(duì)砷的吸附達(dá)到飽和所用的時(shí)間也逐漸縮短；隨著泥沙濃度的增大，粗沙、中沙和細(xì)沙對(duì)砷的吸附容量均呈現(xiàn)對(duì)數(shù)上升趨勢(shì)，單位質(zhì)量的粗沙、中沙和細(xì)沙對(duì)砷的吸附量呈負(fù)指數(shù)規(guī)律下降；泥沙濃度相同時(shí)，吸附容量隨著泥沙級(jí)配的減小而增加，呈現(xiàn)出細(xì)沙>中沙>粗沙的規(guī)律。當(dāng)泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m

5、3、25 kg/m3時(shí)，吸附容量增加較快，而當(dāng)泥沙濃度大于25 kg/m3時(shí)，吸附容量增加較緩慢，基本趨于穩(wěn)定；中低泥沙濃度(1～25kg/m3)條件下，當(dāng)泥沙濃度大于10kg/m3時(shí)，單位質(zhì)量泥沙對(duì)砷的吸附量變化逐漸減小；高泥沙濃度(100～200kg/m3)條件下，當(dāng)泥沙濃度大于25kg/m3時(shí)，單位質(zhì)量泥沙對(duì)砷的吸附量變化逐漸減小。泥沙級(jí)配對(duì)砷的吸附影響表現(xiàn)出大小順序?yàn)椋杭?xì)沙>中沙>粗沙。
　　(3)采用細(xì)沙，在泥沙濃度分別

6、為1 kg/m3、25 kg/m3、200 kg/m3時(shí)，在靜置沉降桶中進(jìn)行不同取樣高度上泥沙對(duì)砷的吸附沉降試驗(yàn)，研究泥沙對(duì)砷的吸附沉降特性。試驗(yàn)結(jié)果表明：泥沙濃度為1kg/m3和200 kg/m3的細(xì)沙，在各個(gè)吸附沉降時(shí)間后，隨著高度的降低，對(duì)砷的吸附容量雖然存在波動(dòng)，但是波動(dòng)范圍不大，并且總趨勢(shì)變化不大；濃度為25 kg/m3的細(xì)沙，在時(shí)間5min、15 min、25 min、35 min和45 min后，隨著高度的降低，對(duì)砷的吸附

7、容量總趨勢(shì)均為增加；60 min和180 min后，在最高處和最低處的吸附容量差別不大。
　　(4)采用細(xì)沙，在泥沙濃度為1 kg/m3、5 kg/m3、10 kg/m3、15 kg/m3、20 kg/m3、25 kg/m3、100 kg/m3和200 kg/m3時(shí)，于六聯(lián)攪拌器上的小桶內(nèi)分別進(jìn)行泥沙對(duì)砷的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)，研究泥沙對(duì)砷的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下，各濃度細(xì)沙對(duì)砷的吸附容量均在5 min時(shí)

8、就達(dá)到了吸附飽和；并且細(xì)沙對(duì)砷的吸附容量隨著泥沙濃度的增大均呈對(duì)數(shù)曲線上升趨勢(shì)，而單位質(zhì)量的細(xì)沙對(duì)砷的吸附量均呈負(fù)指數(shù)規(guī)律下降。相同泥沙濃度時(shí)，動(dòng)態(tài)條件下細(xì)沙對(duì)砷的吸附容量和單位質(zhì)量細(xì)沙對(duì)砷的吸附量較靜態(tài)條件下均有所增大。
　　(5)根據(jù)泥沙對(duì)汞、砷的吸附試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，對(duì)Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型進(jìn)行參數(shù)率定和模型驗(yàn)證，結(jié)果表明：不同濃度的粗沙、中沙和細(xì)沙對(duì)汞和砷的Langmuir吸附模型計(jì)算值和Fre