以 NaOH 為操作流質….

(1.)試體之 pH 變化

Test 37~39 實驗結果如圖 4.49 所示，試驗結束之後土壤近陽極端之 pH 依照濃度高低依序為 3.9、3.8、3.7 及 3.5，隨著濃度提升而下降，應 由 於電化學氧化反應在鹼性環境下較易進行，因此產生大量氫離子pH 依 照濃度高低依序為3.9、3.8、3.7 及 3.5，隨著濃度提升而下降，應 是由

Normalized Distance from Anode to Cathode

initial pH 8.5

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

pH

2 4 6 8 10 12 14

NaOH 0.1M (Test 23) NaOH 0.2M (Test 37) NaOH 0.3M (Test 38) NaOH 0.4M (Test 39)

圖4.49 操作流質濃度對於BMOEEK/NaOH系統中土壤pH之影響 (BPA:20 mg/kg; Potential gradient:2 V/cm; Duration:5 days)

於電化學氧化反應在鹼性環境下較易進行，因此產生大量氫離子，使得 pH 下降，於近陰極端之 pH 隨著濃度提升依序為 12.4 、12.5、12.8 及 13.1 推論由於操作流質本身帶鹼性，因此提昇操作流質濃度亦會增進其pH 之 上升，因此pH 隨著濃度上升而增加。

(2.)電滲透流係數(K

e

)與電流密度之變化

Test 37~39 電滲透流係數(K

e

)係經由處理過程中每 12 小時收集電滲透 流量後透過式4.9 計算求得，以 RT 為操作電極之條件下，隨著氫氧化鈉 濃度之提升而增進，0.1 M 之氫氧化鈉之 K

e

為3.68 cm

²

/V-s，當濃

度提升到0.4 M之條件下，K

e

值上升到4.11 cm

²

/V-s，應是由於BPA在鹼性

環境中之溶解度較高，因此當氫氧化鈉之濃度提升pH亦隨之增加，其高 pH使BPA之溶解度提升以離子態存在有助於電滲透流之產生，所以K

e

值隨 著氫氧化鈉濃度上升而增進。

Test 37~39之電流密度結果如圖4.50所示，使用RT電極之條件下，處 理時間達到24 小時達到電流密度最高峰，隨著濃度提升分別為 9.12、

10.1、10.87 及 11.31，在 0.4 M 氫氧化鈉溶液可以達到 11.31 mA/cm

²

，應 是操作流質之高pH 使 BPA 以離子態存在且溶解度提升，易於被移除降 解，進而增進土壤中之電流密度，隨著24 小時之後電流密度逐漸下降，

應是由於在鹼性環境下，土壤中之金屬離子形成氫氧化物在土壤中沉澱阻 塞，導致電流密度隨著時間而漸趨下降。

(3)土壤 BPA 分佈情形

Test 37~39於試驗五天之後，土壤內各部份之BPA濃度分佈情形如圖 4.51，於近陽極端之濃度9.6~10.9 mg/kg，隨著氫氧化納濃度之提升而有 所增加，應是由於隨著氫氧化鈉濃度提升BPA溶解度亦有所提升，致BPA 之移除能力隨之上升，因此近陽極端之BPA濃度較高，隨著氫氧化鈉濃度 提升，試驗過程中產生之離子遷移以及電滲透流較為強烈，試驗結束之後 土壤管柱內距離陽極槽約5.2公分處其BPA濃度為4.9~6.1 mg/kg，較兩極端 為低，顯示出BPA往陰陽兩極移動，應是由於試驗過程產生之電滲透流帶 動BPA往陰極以及BPA進行離子遷移往陽極集中，導致於管柱中間其BPA

Processing time (hr)

0 20 40 60 80 100 120

C u rr e nt densi ty ( m A /cm 2 )

0 2 4 6 8 10

12

NaOH 0.1M (Test 23)

NaOH 0.2M (Test 37) NaOH 0.3M (Test 38) NaOH 0.4M (Test 39)

圖 4.50 操作流質濃度對於 BMOEEK/NaOH 系統中電流密度之影響 (BPA:20 mg/kg; Potential gradient:2 V/cm; Duration:5 days)

Normalized distance from anode to cathode

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

BPA (mg/kg)

0 5 10 15

20 Test 23 (0.1M) Test 37 (0.2M) Test 38 (0.3M) Test 39 (0.4M)

圖4.51 BMOEEK/Citric acid系統中BPA於土壤管柱之殘留濃度剖面圖

濃度為最低。

(4)BPA處理效能

Test 37~39實驗結果如圖4.52所示，在使用RT電極之條件下，處理效 率隨著濃度提升而增進，0.1 M之氫氧化鈉可達到60.32%之處理效率，隨 著濃度之提升到0.4 M，處理效率亦提升到65.1 %，而在BPA之降解率則從 0.1 M硫酸鈉之40.5 %，隨著濃度提升到0.4 M，降解率只有略微提升到43.4

%，實驗結果顯示出隨著氫氧化鈉之濃度提升，其高pH使BPA以離子態存 在且增進BPA之溶解度，進而增進處理效率以及降解率，但是隨著濃度提 升，處裡效率提升並無明顯，在此實驗中0.4 M氫氧化鈉具較高處理效率 及經濟效益之濃度。

0.1M 0.2M 0.3M 0.4M

C/C 0 X 100%

0 20 40 60 80 100

Degradation Removal Residual

Test 23 Test 37 Test 38 Test 39

39.8% 36.6% 35.4% 34.9%

19.8% 21.3% 21.4% 21.7%

40.4% 42.1% 43.2% 43.4%

圖4.52 操作流質濃度對於 BMOE-EK/NaOH 系統 BPA 濃度分佈之影響 (BPA:20 mg/kg; Potential gradient:2 V/cm; Duration:5 days)

在文檔中 以電化學地質氧化技術處理雙酚A污染土壤之研究 (頁 142-147)