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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李俊儒
研究生(外文):Lee Chun Ju
論文名稱:事業廢棄物掩埋廠中無機性滲出水的光致變色行為研究
論文名稱(外文):Photo-induced Colorization Behavior of Inorganic Leachates from Industrial Waste Laandfill
指導教授:黃武章
指導教授(外文):Huang Wu Jang
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:環境工程與科學系
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:114
中文關鍵詞:掩埋廠滲出水真色色度光化學反應
外文關鍵詞:LandfillLeachateADMISensitized Photoreaction
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本研究選用台灣的南部某一般不可燃事業廢棄物掩埋廠中無機性掩埋區滲出水,滲出水經一般廢水處理程序(pH調整、混凝、沉澱)後之放流水。由於這種滲出水經太陽光連續照3天左右,常伴隨著顏色加深現象發生。我們取適當樣品量分別置於透明血清瓶中,再分別以紫外光、太陽光、及白熾燈予以連續照射1~336小時,每隔24hr取一次。
實驗後發現,空白(未照光)樣品以UV/VIS量測後在295nm有最大吸收值;螢光光譜儀量測結果,樣品之最大激發波長為295nm,最大發射波長為425nm。經太陽光照射後之樣品,其吸光強度確實呈現逐漸下降趨勢。而經紫外光照射及白熾燈照射的樣品,則呈縣規則性的色度振盪變化。結合UV/VIS、螢光光譜儀及FTIR之量測,初步推論顏色加深是由於水中溶解性之有機物可能黃酸類物質居多,而有機物照光(太陽光)後色度上升,是由於脫HX作用。
Abstract
This study investigates the leachate from an inorganic and uncombustible industrial waste landfill in the southern Taiwan. The leachate was treated with neutralization, coagulation and sedimentation processes before discharged. This study was focus on the colorization behavior of the leachate after a irradiation to sun. Leachate samples were collected and irradiate to UV, solar, and incandescent lamp to 1-336 hours, and sampling time was 24 hours pre one sample.
Experimental results indicated that the control leachate samples(without irradiate)had a maximum adsorption peak at 295 nm. Fluorescent spectrum results indicated that the maximum excitation and emission wavelengths were at 295 and 425nm,respectively. The colority of leachates decreases as increasing light irradiate. Analysises of UV/VIS, fluorescent spectrum, and FT-IR, have resulted that the colorization of leachate might be induced by the de-HX reaction of fulvic acids in the leachate after lighting of solar.
總目錄
頁次
中文摘要………………………………………………………………….…Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………….…Ⅱ
誌謝……………………………………………………………………….…Ⅲ
總目錄…………………………………………………………………….…Ⅳ表目錄………………………………………………………………….……Ⅹ圖目錄……………………………………………………………………… IV
第一章 前言…………………………..………………………………….1
1.1 研究緣起………………………………………………..……….….1
1.2 研究動機………………..…..……………………………….…….1
1.3 研究目的................................................2
第二章 文獻回顧………………………………………………………….7
2.1 滲出水來源及性質……………………………………………...….7
2.1.1 滲出水來源………………….………….………………...…….7
2.1.2 滲出水性質…………………….….…………………………....8
2.2 水中真色色度之來源及其成因…….…….……..………….....12
2.3 溶解性有機物……………………..………………………...……12
2.3.1 定義…………………..………….……………………...…….12
2.3.2 來源……………………………………………………….....…15
2.4 溶解性有機物光化學現象………………………………………...15
2.5 腐植質對環境之衝擊………………….…………………………..17
2.5.1 與氯之反應…………..…..…………………………….……..17
2.5.2 腐植質中自由基在環境中之反應……………..……………...19
2.6 水中有機物之去除………………..… ……………………..……22
第三章 材料與方法………………………………………………....…27
3.1 滲出水採樣與保存………………………...………………………28
3.1.1 光學儀器分析樣品備製…………..………...…………………28
3.1.2 溫度對真色色度影響樣品備製……………..….….……...…28
3.1.3 真色色度去除樣品備製………..………..….……………....28
3.1.4 真色色度檢測方法……………….………………………...….29
3.1.4.1 方法概要………………………….......……………………29
3.1.4.2 適用範圍………………………..………....……….……..29
3.1.4.3 干擾…………….……….……………….…....…………..29
3.1.4.4 設備……………..……………………….……………......29
3.1.4.5 試劑…………………….……………......…………………30
3.1.4.6步驟………………………………………......…….………..30
3.1.4.7 計算……………... ……..……..……………………...…31
3.2 檢測項目……………………..………………………………...…33
3.2.1 水中氫離子濃度指數(pH)測定…………….…………....…33
3.2.2 光學儀器之分析………………..…..……………………...…33
3.2.3 紫外光與可見光(UV/VIS)最大吸光值量測……………...…33
3.2.4 水中真色色度檢測…………..………..…………………...…33
3.2.5 螢光光譜儀(Fluorescence Spectrophotometer)分析….…33
3.2.6 傅立葉紅外線光譜儀(FT-IR)分析……………………....…33
3.2.7 溫度對真色色度影響及真色色度去除之分析…………….....34
3.3 儀器原理………………………...……..……………….…….…37
3.3.1 紫外光/可見光光譜儀(UV/VIS)……..……………...…37
3.3.2 傅立葉紅外線光譜儀(FT-IR)……..……………………..…44
3.3.3 螢光光譜儀(Fluorescence Spectrophotometer)………….47
第四章 結果與討論……………………………………………………..51
4.1 紫外光/可見光(UV/VIS)吸收光譜儀分析……………………..51
4.2 螢光(Fluorescence)光譜儀量測…………………………...…53
4.3 光化學反應反應動力探討………………..………………..….…65
4.4 紅外線光譜儀(FTIR)量測….………….…………….………..69
4.5 照光對pH值之影響………………..……..……………….……..81
4.6 不同光源照射後水中真色色度變化情形…………...……………84
4.7 溫度對真色色度的影響……………...……………………………87
4.8 真色色度的去除………………………….……..……..…………89
第五章 結論…………………………………………………....…..…90
第六章 未來研究方向及建議……………………………………………91
參考文獻…………………………………………………………………..92
附錄………………………………………………………………………..98
作者簡介………………………………………………….………………114
表目錄
頁次
表1-1 掩埋廢棄物種類及各分類廢棄物量………….…………………..4
表2-1 不同性質廢棄物掩埋場滲出水性質………….………….……..11
表2-2 第一及二階段消毒副產物之MCLs ……..………..….…………18
表2-3 不同分子量有機物適用之處理方法……..…………..…………23
表2-4 三種去除有機物方法的比較………………….……...…………24
表2-5 NOM的特性以及處理方式的結果……………………...………..25
表3-1 常見發色團之吸收特性………………….………..…………….42
表3-2 多發色團對吸收的影響…………….……………..…………...43
表4-1 不同光源照射後螢光光譜激發波長及發射波長強度變化情形...62
表4-2 太陽光光化學反應動力分析……………….…..……………….67
表4-3 有機物官能基頻率簡表………………….……………..……….70
表4-4 不同光源照射後FT-IR光譜各吸收峰穿透率變化情形………….75
表4-5 各種不同來源有機物質之FT-IR圖譜中所出現之主要吸收波峰.80
表4-6 不同光源照射後pH變化情形…………..………………..….….82
表4-7 不同光源照射後真色色度變化情形…………….……..……….85
表4-8 不同溫度下最大真色色度值及發生時間………….……..…….87
圖目錄
頁次
圖1-1 掩埋廢棄物種類及各分類廢棄物量…………….……….….……5
圖1-2 無機性滲出水處理程序………………………………..………….6
圖2-1 HA於處理程序下所得不同產物圖解……………..……….….…14
圖3-1 無機性廢棄物掩埋區底部滲出水收集系統……………..…....27
圖3-2 光學儀器分析實驗架構圖……………………..………….…...35
圖3-3 溫度對真色色度影響及真色色度去除實驗架構圖…….……...36
圖3-4 光通過吸收管中的稀薄溶液…………………….………..…….40
圖3-5 UV/VIS光譜儀基本結構示意圖……………….….…….…….…41
圖3-6 FTIR光譜儀示意圖…………………………….……….……....45
圖3-7 干涉儀示意圖……………..……………..……….…………….46
圖3-8 激發光譜(實線)與螢光光譜(虛線)之間的關係…….…...49
圖3-9 螢光光譜儀基本結構示意圖………………………….……….…50
圖4-1 經UV/VIS光譜儀量測樣品之全光譜圖……………...………….52
圖4-2 紫外光照射後激發光譜圖…………………….….….………...54
圖4-3 紫外光照射後發射光譜圖…….……………………..…….…..55
圖4-4 太陽光照射後激發光譜圖…………………………..…………..56
圖4-5 太陽光照射後發射光譜圖……………………………..…..…..57
圖4-6 白熾燈照射後激發光譜圖………………….……...…..……..58
圖4-7 白熾燈照射後發射光譜圖……….……………………..……...59
圖4-8 不同光源照射後激發光譜圖……………………..…………....60
圖4-9 不同光源照射後發射光譜圖..............................61
圖4-10 不同光源照射後激發光譜變化情形……………..……….…..63
圖4-11 不同光源照射後發射光譜變化情形…………………..……….64
圖4-12 太陽光光化學反應一階反應模式………………..….………..68
圖4-13 紫外光照射後FT-IR吸收光譜………………………..…………71
圖4-14 太陽光照射後FT-IR吸收光譜…………………….……..…….72
圖4-15 白熾燈照射後FT-IR吸收光譜……………………………..……73
圖4-16 不同光源照射後FT-IR光譜………………………………..……74
圖4-17 經紫外光照射後FT-IT各吸收峰變化情形…………….……...76
圖4-18 經太陽光照射後FT-IT各吸收峰變化情形……….…...………77
圖4-19 經白熾燈照射後FT-IT各吸收峰變化情形…………..….….…78
圖4-20 不同光源照射後pH變化情形…………………………………...83
圖4-21 不同光源照射後真色色度變化情形…………….…………....86
圖4-22 溫度對真色色度之影響….……………………..………………88
參考文獻
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