非水相污染物在SVE技术中的典型性影响因素研究

论文摘要

随着环境地质概念的提出与强化,国内外对修复非水相土壤污染的SVE（Soil Vapor Extraction）技术也迅速发展,SVE相关的强化与改进技术也在不断更新,但基础研究依然存在短板。本文就在应用该技术时相关主要影响参数的主次效应和显著性进行了研究,设计了3水平4因素正交实验共9组,对每组模型实验的修复过程进行了具体研究,且就每组实验不同时间段的污染物浓度进行了一级动力学反应方程数学模型拟合,发现R2均在0.9以上,满足拟合要求,得出各组实验过程的具体信息和拟合度评估,在此基础上求得每组实验污染物浓度的半衰期。在正交实验所得数据基础上对9组实验进行了极差分析,判断出判断各个因素对实验指标去除率影响的主次效应是:时间>温度>污染物浓度>抽气流量;通过方差分析和显著性检验得出FA>FB>FD>F0.01>FC>F0.05,发现时间因素最为显著,其次是温度和污染物浓度,最后是抽气流量;FA>FB>FD>F0.01,发现时间、温度、污染物浓度的影响都是高度显著的;F0.01>FC>F0.05,发现抽气流量的影响是显著的,可知这四个因素在SVE技术中对去除率都有显著的的影响,验证了极差分析结果。通过多重比较也发现,时间、温度、抽气流量、污染物浓度各水平平均指标间的差异为极显著和显著,再次验证了各因素最优水平组合为A1B2C3D1,综合得出最优组合为:时间:180min,温度:20℃,抽汽流量:6000ml/min;污染物浓度:2%,即五号实验。利用COMSOL分别模拟了尺度在2m×2m×1m的SVE技术热反应单元,地表以下1m深度的温度场变化情况和地表以下0.5m深度的平面中的污染物迁移状态。发现当以四周四根功率为80kw/m3的发热电阻作为热源,加热100h,发现整个污染场地的温度场在需要加热至70h才能基本保持稳定。速度场模拟发现当抽气钻孔负压达到1atm时,体系温度873.15K,真空时间40min,发现在2-6min内的污染物迁移最大速度和整体速度均发生突升,6-10min出现最大降幅,10-40min最大速度和整体速度基本保持稳定,对该现象下的数据分析发现,污染物迁移速度可以表征污染物的去除状态。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• abstract
• 变量注释表
• 1 绪论
•   1.1 选题背景及研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 技术路线
• 2 理论基础及实验设计
•   2.1 理论基础
•   2.2 实验设计
•   2.3 取样场地概况
•   2.4 数据处理与分析
•   2.5 COMSOL仿真模拟
• 3 基于SVE技术的污染土壤的正交实验
•   3.1 一号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.2 二号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.3 三号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.4 一号-三号实验小结
•   3.5 四号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.6 五号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.7 六号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.8 四号-六号实验小结
•   3.9 七号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.10 八号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.11 九号实验中设定参数对SVE影响效果
•   3.12 七号-九号实验小结
•   3.13 本章小结
• 4 正交实验分析
•   4.1 极差分析
•   4.2 方差分析
•   4.3 本章小结
• 5 SVE技术的数值模拟
•   5.1 SVE技术温度场变化数值模拟
•   5.2 SVE技术污染物迁移数值模拟
•   5.3 本章小结
• 6 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈永俊

导师: 孙如华,徐帅陵

关键词: 正交实验,一级动力学反应方程,方差分析,温度场,速度场

来源: 中国矿业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 中国矿业大学

分类号: X141;X53

总页数: 91

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