D2-异位化学氧化还原技术.pdf

D2-异位化学氧化/还原技术 2.1技术名称 技术名称：异位化学氧化/还原，英文名称：Ex-Situ Chemical Oxidization/Reduction 2.2技术适用性 2.2.1适用的介质：污染土壤 2.2.2可处理的污染物类型：化学氧化可处理石油烃、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯 ）、酚类、MTBE( 甲基叔丁基醚）、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物；化学 还原可处理重金属类（如六价铬）和氯代有机物等。 2.2.3应用限制条件：异位化学氧化不适用于重金属污染土壤的修复，对于吸附性强 、水溶性差的有机污染物应考虑必要的增溶、脱附方式；异位化学还原不适用于石油烃 污染物的处理。 2.3 技术介绍 2.3.1原理：向污染土壤添加氧化剂或还原剂，通过氧化或还原作用，使土壤中的污 染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿 试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括连二 硫酸钠、 硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫 化钙、二价铁、零价铁等。 2.3.2系统构成和主要设备：修复系统包括土壤预处理系统、药剂混合系统和防渗系 统等。其中：（1)预处理系统。对开挖出的污染土壤进行破碎、筛分或添加土壤改良剂等 。该系统设备包括破碎筛分铲斗、挖掘机、推土机等。（2)药剂混合系统。将污染土壤与 药剂进行充分混合搅拌，按照设备的搅拌混合方式，可分为两种类型：采用内搅拌设备 ，即设备带有搅拌混合腔体，污染土壤和药剂在设备内部混合均匀；采用外搅拌设备， 即设备搅拌头外置，需要设置反应池或反应场，污染土壤和药剂在反应池或反应场内通 过搅拌设备混合均匀。该系统设备包括行走式土壤改良机、浅层土壤搅拌机等。（3)防渗 系统为反应池或是具有抗渗能力的反应场，能够防止外渗，并且能够防止搅拌设备对其 损坏，通常做法有两种，一种采用抗渗混凝土结构，一种是采用防渗膜结构加保护层。 2.3.3关键技术参数：影响异位化学氧化/还原技术修复效果的关键技术参数包括：污 染物的性质、浓度、药剂投加比、土壤渗透性、土壤活性还原性物质总量或土壤氧化剂 耗量（Soil Oxidant Demand,SOD)、氧化还原电位、pH 、含水率和其它土壤地质化学条件。 土壤活性还原性物质总量：氧化反应中，向污染土壤中投加氧化药剂，除考虑土壤 中还原性污染物浓度外，还应兼顾土壤活性还原性物质总量的本底值，将能消耗氧化药 剂的所有还原性物质量加和后计算氧化药剂投加量。 药剂投加比：根据修复药剂与目标污染物反应的化学反应方程式计算理论药剂投 加比，并根据实验结果予以校正。 氧化还原电位：对于异位化学还原修复，氧化还原电位一般在- 100mV以下，并可通过补充投加药剂、改变土壤含水率、改变土壤与空气接触面积等方 式进行调节。 pH:根据土壤初始pH条件和药剂特性，有针对性的调节土壤pH ，一般pH范围4.0〜9 .0。常用的调节方法如加入硫酸亚铁、硫磺粉、熟石灰、草木灰及缓冲盐类等。 含水率：对于异位化学氧化/还原反应，土壤含水率宜控制在土壤饱和持水能力的9 0%以上。 2.4技术应用基础和前期准备 对选择的修复技术进行小试实验测试，判断修复效果是否能达到修复目标要求，并 探索药剂投加比、反应时间、氧化还原电位变化、pH变化、含水率控制等，作为技术应 用可行性判断的依据。小试实验参数指导中试扩大化试验，根据试验现象确定大规模实 施的可行性，并记录工程参数，指导工程实施。 2.5 主要实施过程 (1)污染土壤清挖；（2)将污染土壤破碎、筛分，筛除建筑垃圾及其它杂物；（3)药剂喷 洒；（4)通过多次搅拌将修复药剂与污染土壤充分混合，使修复药剂与目标污染物充分 接触；（5)监测、调节污染土壤反应条件，直至自检结果显示目标污染物浓度满足修复目 标要求；（6)通过验收的修复土壤按设计要求合理处置。 2.6运行维护和监测 异位化学氧化/还原反应进行过程中，应监测污染物浓度变化，判断反应效果。通过 监测残余药剂含量、中间产物、氧化还原电位、pH及含水率等参数，根据数据变化规律 判断反应条件并及时加以调节，保证反应效果，直至修复完成。 异位化学氧化/还原技术所需要的工程维护工作较少，如采用碱激活过硫酸盐氧化 时需要监测并维持一定的pH值，采用厌氧生物化学还原技术时要注意维持一定的含水 率以保证系统的厌氧状态。 使用氧化剂