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利用电凝法去除受污染地下水中的石油烃：批处理和连续实验 Gholamreza Moussavi, Rasoul Khosravi, Mahdi Farzadkia 摘要：电凝法过程的有效性(ECP)评估石油污染地下水的处理和量化移除的总石油烃(TPH)。检查了各种操作变量对 1.介绍 原油主要由碳氢化合物的混合物组成，原油在提取、精炼、存储和运输活动过程中的泄露会污染周围的环境资源。大多数石油碳氢化合物的辛醇-水分配系数都很低；因此，他们很容易通过土柱并污染地下水资源。因此，出现在石油加工和操作地方的地下水的污染成为越来越重要的环境挑战之一。大多数石油烃会使水中含毒素从而影响其使用。因此，必须解决石油污染地下水的问题。一种有吸引力的补救被污染蓄水层的方法是一种非原位技术，先把蓄水层的水抽出，再治理目标污染物。移除被污染水中的碳氢化合物的各种研究技术包括生物降级，活性炭吸附，膜过程和先进的氧化过程都已被研究。这些技术在技术和经济上都有缺点。虽然生物降解是一个环保的过程，碳氢化合物的生物降解的速度相当缓慢，因此需要在时间范围内长时间的反应时间。因此，考虑到受污染的水的污染程度和水量，采用生物降解石油烃的方法处理受污染的蓄水层需要非常大的处理设施。利用活性炭去除碳氢化合物是一种需要饱和活性炭再生间隔的相变技术，是昂贵并且复杂的过程。虽然膜可以有效的抵挡石油和有机化合物，但其全面操作过程中作用的关键缺点是发生膜污染。先进的氧化过程可以非常有效的降级有机污染物，但是非常昂贵并且设计和操作都很复杂。这些缺点促使研究人员探索其他技术能力用来移除污染水域的石油烃污染。 电凝法过程（ECP）是传统的混凝过程中，混凝剂通过牺牲阳极溶解的阳极-阴极电极之间的电流在原位产生的一个变种。ECP有几个优点使它对处理各种污染水域具有吸引力。电凝法已被证明是一个有效的和有前途的治疗多种污染废水的方法，例如活性染料，偶氮染料，含油污水，工业废水，石油化工废水，氟化物，纸浆和造纸厂废水，磷酸锌。基于我们的文献回顾，我们找不到任何关于利用ECP移除污染地下水可溶石油烃的报告。因此，实验室规模运行ECP需要确定处理石油污染地下水的最佳实验条件。因此，本研究的主要目的首先是调查主要操作因素对处理石油污染地下水的ECP效果的影响。这些因素是通过批处理的实验研究包括电极材料，水的PH值，电流密度和反应时间来验证的。第二阶段的工作是致力于在最佳条件下通过第一阶段的研究确定处理石油烃污染的地下水，检查连续流动的ECP的绩效。 2.材料与方法 2.1.水样 从位于靠近当地一个炼油厂获得的地下水取得的被污染水样用于电凝试验。水的样品从安装在监测井中的离心泵中收集到聚乙烯容器中。样品容器在使用前储存在4℃的冰箱中。在研究开始时，分析了采集到的样品的主要特点。这些水特性的平均值在表1中给出。在每次电凝测试之前把水温增加到室温。 2.2.电凝系统和方法 ECP的实验装置包括一个30厘米高内径5厘米的圆柱形玻璃比色槽，一对电极，直流电源的电流导线，有气泡扩散器的曝气系统，磁力搅拌器和所需配件。各种材料包括铝（Al），铁（Fe），和不锈钢（St）的矩形薄板在这项研究中，ECP在批处理和连续模式操作。批量实验，研究了在运行过程中的各主要操作变量（见表2）对其的治理ECP石油污染地下水的影响。这些变量包括电极型（Fe，Al，ST）和位置，水的pH值（约4–11），电流密度（2–18 mA/cm2时），曝气（存在或不存在），反应时间（2–60分钟）。每个电凝试验，样品200毫升水转移到比色槽中，电极被连接到直流电源的电流密度在给定的水平，并开始反应，在比色槽中轻轻搅拌（200 rpm）。在试验结束时，用滤纸过滤（0.45μμm），并分析滤液成分。所有的测试是在室温下进行（23±3°C）。水的pH值以0.1 M NaOH和0.1 M的HCl被设置在所需的水平。在每个电凝试验开始时，先用砂纸去除杂质，然后用自来水冲洗，最后用蒸馏水冲洗把电极表面清洗干净。清洗的电极板要把浸泡在水中的电凝板首先干燥所有批次进行测试，一式三份，和平均值进行报道和讨论。 2.3. 分析 通过分析电凝法前后水样的TPH，EC，PH值和浑浊度，电凝法用于处理石油污染地下水（TPH消除百分比2 mg/L的条件下使用水中含油分析仪/红外油脂分析仪分析得出；导电率和浑浊度可由Hack仪测出，而PH值可用PH计测出(GENWAY Co.)。过滤进入水中的可溶性电极材料（钢是最佳的电极材料）浓度可从废水样本的滤液中测出。废水样品中铁（Fe）的浓度取决于标准方法中的操作细节。 在使用最佳电极（St–Fe）的情况下，不同电流密度下由于实现电凝法操作而引起的沉淀物的数量可由测量悬浮体的标准方法来测量。电凝法产生的沉淀物也需要通