處理時間對於處理效率之影響….

地質氧化技術中，藉由上述實驗制定本實驗中最適操作電極、操作流 質及濃度及最佳電位坡降，試著去探討在處理時間為1、3及7天之條件下 是否會對BPA之處理效率有所影響，本實驗操作電極為RT，操作流 質及濃度為NaCl 0.2 M，電位坡降為 2 V/cm。

(1.)試體之 pH 變化

Test 45~47試體之pH實驗結果如圖4.61所示，土壤之原始pH為8.5，處 理時間 1、3、5及7天之近陽極端之pH分別為3.9、3.7、3.7及3.12. ，而陰

Normalized Distance from Anode to Cathode

initial pH 8.5

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

pH

0 2 4 6 8 10 12 14

16 Test 45 (1 day) Test 46 (3 day) Test 29 (5 day) Test 47 (7 day)

圖4.61 處理時間對於 BMOEEK/0.2 M NaCl 系統中土壤 pH 之影響 (BPA:20 mg/kg; Potential gradient:2 V/cm; Duration:5 days)

極端之pH為12.1、12.6、12.9及13.4，實驗結果顯示出隨著處理時間增加 兩極端之pH變化亦較為劇烈、應是由於有比較長之時間進行電解水之反 應所致、而土體之pH變化在不同時間之變化較不明顯。

(2.)電滲透流係數(K

e

)與電流密度之變化

土壤試體之PV約為60cm

³

，Test 45~47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，操作流質為0.2 M NaCl，電位坡降為2 V/cm處理1、3、5及7天之 K

e

分別為10.4 x 10

^-6

cm

²

/V-s、8.32 x 10

^-6

cm

²

/V-s、3.98 x 10

^-6

cm

²

/V-s及3.58 x 10

^-6

cm

²

/V-s(表4.6)，顯示出在短時間內其電滲透流較高之原因，應是由

於在進行電化學反應亦造成土壤內金屬離子產生沉澱造成阻塞，以至於隨 著時間增加其K

e

值隨之下降。

Test 45~47試驗結果之電流密度結果如圖4.62所示，使用RT電極之條 件下，操作流質為0.2 M NaCl，電位坡降為2 V/cm之狀況下處理時間分別 為1、3、5及7天可發現，電流密度於24小時達到最高峰，隨著處理時間增 加隨之下降，應是由於土壤內之金屬離子產生沉澱造成阻塞，因此隨著時 間持續增加，阻塞情形亦越來越明顯，使得電流密度越來越低，在120小 時之後電流密度幾乎不再變化，應是阻塞情形非常嚴重所致。

Processing time (hr)

0 20 40 60 80 100 120 140 160

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

0 2 4 6 8 10

12 Test 45 (1 day)

Test 46 (3 day) Test 41 (5 day) Test 47 (7 day)

圖4.62 處理時間對於BMOEEK/0.2 M NaCl系統中電流密度之影響 (BPA:20 mg/kg; Potential gradient:2 V/cm; Duration:5 days)

(3)土壤 BPA 分佈情形

Test 45~47於試驗結束之後，土壤內各部份之BPA濃度分佈情形如圖 4.63，於近陽極端之濃度8.1~12.6 mg/kg，隨著處理時間之提升而有所下 降，應是由於隨著處理時間提升，BPA藉由試驗過程所產生之離子遷移移 除致陽極槽，致BPA之濃度隨著處理時間而增加，處理時間從五天提升到 七天之時，其土壤內之BPA濃度變化不大是因為試驗過程由於土壤管住近 陰極端之高pH以致與土壤中之金屬產生氫氧化物沉澱組塞管住所致，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3.0~12.0 mg/kg，較兩極端為低，且隨著時間提升濃度隨之下降，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濃度為最低。

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 40 (1 day) Test 45 (3 day) Test 46 (5 day) Test 47 (7 day)

圖4.63 處理時間對於BMOEEK/0.2M NaCl系統中 BPA於土壤管柱之殘留濃度剖面圖

(4)BPA處理效率

Test 45~47之BPA處理效率實驗結果如圖4.64所示，在使用RT電極之 條件下，操作流質為0.2 M NaCl，調整電位坡降為2 V/cm進行1、3、5及7 天之試驗，試驗結果顯示出隨著處理時間之增加，BPA之處理效率亦隨之 提升，在第5天達到67.3 %之處理效率，而將時間繼續延長到7天，發現處 理效率僅上升0.8 %，應是由於土壤中之金屬離子已經產生氫氧化物造成 土壤阻塞，以至於延長處理時間並無顯著之提升處理效率，而電力耗損則 隨著時間增加而上升，1、3、5及7天處理時間之電力耗損分別為168.4、

381.4、545.6及699.1 kwh/m

³

，考慮處理效率及電力耗損可發現處理時間 為五天為最經濟之處理時間。 (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 155-160)