| 题名 | 产电生物可渗透反应栅地下有机污染修复的初步研究 |
| 作者 | 武洁玮 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 范彬 |
| 关键词 | 地下有机污染 生物产电作用 产电生物可渗透反应栅（EPRB） 阴极氧还原 阴极氢还原 subsurface organic contamination electricigenesis electricigenic permeable reactive barrier cathodic oxygen reduction cathodic proton reduction. |
| 其他题名 | Preliminary Research on the Remediation for Subsurface Organic Pollution by Electricigenic Permeable Reactive Barrier |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 地下有机污染生物法修复的技术瓶颈在于缺少好的办法为地下生物过程补充电子受体。针对这一问题，应用微生物产电呼吸机理，并结合可渗透反应栅的技术，提出产电生物可渗透反应栅(EPRB)地下有机污染修复的技术原理，并分别以阴极氧还原为最终电子接受体构建OREPRB技术和以阴极氢还原为最终电子接受体构建PREPRB技术，为地下有机污染的原位生物修复提供了一种新的技术思路。本文对包括OREPRB和PREPRB在内的EPRB技术做出验证，并对基本的装置、材料、影响因素和作用机理等进行了初步探讨，主要取得了以下研究成果： (1) 小试验证了OREPRB和PREPRB两种修复技术的可行性。通过OREPRB系统可以将氧气的受电子能力以电流的方式远程输送给地下的产电生物过程，而通过有外电源参与的PREPRB则可以在原位实现以水为电子受体的产电生物过程，两种技术原理都有在地下水有机污染修复中应用的前景。 (2) 不锈钢丝球作为EPRB中的电极材料具有经济性、环境友好性以及适用性的优点。阴极氧还原反应是影响连续式不锈钢丝OREPRB模拟反应装置污染降解能力和远程输送电子受体能力的主要因素。负载CoTMPP可以使不锈钢丝材阴极氧还原的能力提1~2倍以上；经过酸蚀处理的不锈钢丝球电极材料可以提高使阳极生物的反应能力提高约70%。 (3) 对PREPRB系统的分批实验研究发现，随着外加电压的升高，系统的污染降解能力逐步上升，在外加电压超过1000 mV左右时达到最高；以不锈钢材料为阴极时，只有当输入电压超过某个临界电压时，PREPRB才会出现明显的生物产电呼吸作用。对应于反应装置出现明显电流的临界输入电压受阴极pH的影响显著，在pH=5~9范围内，临界输入电压随阴极pH线性增大。 (4) 初步揭示了PREPRB的反应机理，发现：由于产电微生物的作用，PREPRB的阳极电位随系统总过电位的增加而降低；在总的内阻中，阴极极化电阻的影响比阳极的极化电阻的影响更为显著；阳极生物过程存在极限电压，批处理系统的极限电压在1.0v~1.1v之间，超过此极限电压，阳极的产电生物性能下降。 (5) PREPRB可以用来修复被BTEX污染的地下水。连续进出水的PREPRB模拟装置对蔗糖配水和BTEX配水中的COD平均可以达到88%。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 公开日期 | 2010-06-30 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/526]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 武洁玮. 产电生物可渗透反应栅地下有机污染修复的初步研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
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