浙江大学《污染环境的物理修复》化学修复.ppt

污染环境的化学修复;污染化学修复;借助能促进环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂， 通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中 （原位），或者将污染土壤挖掘出来，通过机械搅拌 将淋洗液与土壤混合（异位），然后再把包含有污染 物的液体从土层或搅拌器中抽提出来，进行分离和污 水处理的技术。;化学淋洗技术应用条件;;清洗液投加系统：根据污染物在土壤中的深浅位置，采用 漫灌、挖掘或沟渠和喷淋等方式向土壤投加清洗液。 淋出液收集系统：含有污染物的淋出液可以利用梯度井??? 抽提井等方式收集。 淋出液处理系统： 对污染土壤淋出液的处理，如石油和轻 蒸馏产物可采用空气浮选法；羟基类化合物可采用生物手 段处理；重金属可利用化学沉淀或离子交换。 淋出液再生系统：如果系统包括淋出液再生设备，纯化的 清洗液就可以再次注入清洗液投加系统而得以循环利用。;原位化学淋洗具有长效性、易操作性、高渗透性 等优点, 并且适合治理的污染物范围很广； 重金属、具有低辛烷/水分配系数的有机化合物、 羟基类化合物等比较适合采用这项技术； 最适用于多孔隙、易渗透的土壤，水传导系数 10‐3cm/s的土壤； 不适用于非水溶态液态污染物、呋喃类化合物、 极易挥发的有机物等。;原位化学淋洗修复现场;1.2 异位化学淋洗技术;异位化学淋洗要把污染土壤挖掘出来放在容器中， 用溶于水的化学试剂清洗、去除污染物，再处理含 污染物废水，洁净土壤可回填或运到其他地点。 先将土壤其分成不同部分(石块、砂砾、沙、细沙 以及粘粒)，再基于二次利用用途和处理需求，清 洁到不同程度。 土壤清洗操作的核心是通过水力学方式机械地悬浮 或搅动土壤颗粒;异位淋洗技术适用于重金属、放射性元素、石油 烃、易挥发有机物、多环芳烃等各种类型污染物 治理。 异位淋洗技术适合用于污染物集中于大粒级土壤 上的情况，砂砾、沙和细沙中污染物容易处理， 含有5%~30%粘粒的土壤不建议采用这项技术。;;化学淋洗技术的优缺点;溶剂浸提技术是一种利用溶剂将有害化学物质从污染土壤 中提取出来或去除的技术。 利用批量平衡法将污染土壤挖掘出来并放置在一系列提取 箱内，溶剂与污染物进行化学反应。溶剂类型依赖于污染 物的化学结构和土壤特性。 适用于修复PAHs、PCBs、石油烃、氯代烃、农药等有机 污染土壤。 湿度20%的土壤要先风干，避免水分稀释提取液而降低提 取效率；粘粒含量高于5%的土壤建议不采用这项技术。;溶剂浸提技术;溶剂浸提技术的优缺点;;原理：通过向土壤或地下水的污染区域注入氧化剂或还原 剂，通过氧化或还原作用，使土壤或地下水中的污染物转 化为无毒或相对毒性较小的物质。;氧化剂：K2MnO4、H2O2、O3、Fenton试剂、过硫酸盐等。 应用：主要用来修复油类、有机溶剂、多环芳烃、农药及非 水溶态氯化物等污染的土壤。 优点：对污染物起到降解脱毒效果,而且通过反应产生的热 量挥发污染物，通过地表气体收集系统进行集中处理。 缺点:加入氧化剂后可能生成有毒副产物,使土壤生物量减少 或影响重金属存在形态。;原位化学还原技术;SO2还原修复：使土壤Fe3+还原成Fe2+，由Fe2+还原 污染物，通常将SO2 溶解在碱性溶液中，以碳酸盐 和重碳酸盐做缓冲溶液注入污染土壤。 H2S还原修复：H2S气体通过井注射法注入污染土 壤中部，抽提井建造在其外围，控制气流状态。 Fe0还原修复： 可以通过井注射，也可以放置在污 染物流经的路线上，或者直接向天然含水土层中注 射微米甚至纳米Fe0 胶体。;系统构成及主要设备;关键技术参数;③ 土壤均一性：非均质土壤中易形成快速通道，使注入的 药剂难以接触到全部处理区域，因此均质土壤更有利于 药剂的均匀分布。 ④ 土壤渗透性：高渗透性土壤有利于药剂的均匀分布，更 适合使用原位化学氧化/还原技术。由于药剂难以穿透 低渗透性土壤，可能会导致污染物浓度反弹，可采用长 效药剂（如高锰酸盐、过硫酸盐）来减轻这种反弹。;⑤ 地下水水位：该技术通常需要一定的压力以进行药剂注入 ，若地下水位过低，则系统很难达到所需的压力。但当地 面有封盖时，即使地下水位较低也可以进行药剂投加。 ⑥ pH和缓冲容量：pH和缓冲容量会影响药剂活性，药剂在 适宜pH才能发挥最佳的化学反应效果。有时需投加酸以改 变pH条件，但可能会导致土壤中原有的重金属溶出。 ⑦ 地下基础设施：若存在地下基础设施（如电缆、管道等） ，则需谨慎使用该技术。;修复应用情况;;关键技术参数;修复应用情况;化学氧化/还原技术的优缺点;;可处理的污染物类型： 碳氢化合物（如BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲 苯）、石油烃）、氯代脂肪烃、氯代芳香烃、金属 、非金属、硝酸盐、硫酸盐、放射性物质等。 应用限制条件： 不适用于承压含水层，不宜用于含水层深度超 过10m的非承压含水