环境修复原理与技术课件第3章 污染环境的化学修复原理 -刘 环境修复原理与技术课件.pptx
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环境修复原理与技术主讲人:
刘丽艳哈尔滨工业大学,污染环境的化学修复原理,内容提要一、化学修复的概念及分类二、化学修复的技术类型三、思考题,2,污染环境的化学修复原理,3,污染环境的化学修复是利用加入到污染环境中的化学修复剂和添加剂与污染物发生一定的化学反应,使污染物被降解和毒性被除去或降低的修复技术。
根据污染环境的特征和污染物的不同,化学修复可以将液体、气体或活性胶体注入污染土壤的不同层,在地下水径流上设置可渗透反应墙和将上述物质注入污染水体中。
注入的化学物质可以是氧化剂、还原剂、沉淀剂、解吸剂或增溶剂,且不对环境系统造成二次污染。
通常采用井注射技术、土壤深度混合液压破裂等技术将化学物质渗透到土壤表层以下。
当生物修复法在速度和广度上不能满足污染修复的需要时,才选择化学修复方法。
污染土壤化学修复的一些较为典型的方法,4,化学淋洗,化学固定修复,化学氧化/还原,可渗透反应墙,溶剂浸提,土壤性能改良,5,二、化学修复的技术类型,
(1)化学淋洗修复-原理,原位化学淋洗修复淋洗液用量以到达植物根部以下而不到地下水为宜,以免污染地下水。
化学清洗液投加系统要根据污染物在土壤中所处的深浅位置来设计,采用漫灌、挖掘或沟渠、喷淋等方式向土壤投加清洗液,使其在重力或外力的作用下穿过污染土壤,并与污染物相互作用。
既可以采用挖空土壤后再填充多孔介质(粗砂砾)的浸渗沟和浸渗床方式把淋洗液分散到污染区去,也可以采用压力驱动的分散系统加快清洗液的分散。
除了考虑地形因素,还要人为构筑地理梯度,以保证流体的顺利渗入和向下穿过污染区的速度均一。
8,
(1)化学淋洗修复-原理,原位化学淋洗修复淋出液收集和处理处理含有污染物的淋出液可以利用梯度井或抽提井等方式收集。
对来自污染土壤的淋出液的处理,石油和它的轻蒸馏产物可采用空气浮选法;如果浓度足够高,对羟基类化合物可以在添加额外的碳源后,采用生物手段处理。
重金属污染土壤的淋出液处理利用化学沉淀或离子交换手段进行。
如果系统包括淋出液再生设备,纯化的清洗液可以再次注入清洗液投加系统而得以循环利用。
9,
(1)化学淋洗修复-原理,优点:
长效性、易操作性、高渗透性、费用合理性,治理的污染物范围很广泛。
从污染土壤性质来看,原位化学淋洗修复技术最适用于多空隙、易渗透的土壤。
从污染物来看,原位化学淋洗技术适合重金属、具有低辛烷/水分配系数的有机化合物、羟基化合物、低分子量醇类和羧基酸类等污染物。
原位化学淋洗技术不适用于非水溶态液态污染物。
10,
(1)化学淋洗修复-原理,异位化学淋洗修复把污染土壤挖出来,用水或溶于水的化学试剂来淋洗、去除污染物,再处理含有污染物的废水或废液,将洁净的土壤回填或运到其他地点。
根据处理土壤的物理状况,先将其分成不同的部分(石块、砂砾、沙、细沙以及粘粒),再根据二次利用的用途和最终处理需求,清洁到不同的程度。
如果大部分污染物被吸附于某一土壤粒级,并且这一粒级只占全部土壤体积的一小部分,可以只处理这部分土壤。
土壤颗粒尺寸不宜太小,以保证石砾和粒子容易由土壤清洗方式将污染物从土壤中洗去。
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。
适合操作,11,
(1)化学淋洗修复-原理,异位化学淋洗修复,12,流程图,
(1)化学淋洗修复-原理,化学淋洗液种类污染物种类决定了使用淋洗液的类型。
淋洗过程包括了淋洗液向土壤表面扩散、对污染物质的溶解、淋洗出的污染物在土壤内部扩散、淋洗出的污染物从土壤表面向液体扩散等过程。
化学淋洗的总体效率既与淋洗剂和污染物之间的作用有关,也与淋洗剂本身的物理化学性质及土壤对污染物、化学淋洗剂的吸附作用等有关。
清水:
优点:
可避免二次污染。
13,
(1)化学淋洗修复-原理,化学淋洗液种类无机溶剂:
酸、碱、盐等无机化合物优点:
成本较低、效果好、作用速度快。
缺点:
破坏土壤微团聚体结构、产生大量废液、增加后处理成本。
通过酸解、络合或离子交换作用来破坏土壤表面官能团与污染物的结合,将污染物交换解吸下来,进而从土壤溶液中溶出。
酸镉、胺、苯胺、醚等物质碱锌、铅、锡等重金属,氰化物和酚类化合物酸加盐重金属污染,14,
(1)化学淋洗修复-原理,化学淋洗液种类酸淋洗剂一般对重金属的去除效果好,但其使用带来的负面影响也是相当严重。
由于土壤中重金属的溶解主要受pH值控制,被酸化土壤的pH值只有达到一定程度,通常pH3或4时,大部分重金属才以离子形态存在,但过高的酸度会严重地破坏土壤的理化性质,使大量土壤养分流失,并严重破坏土壤微团聚体结构。
其自身的性质使其无法再利用。
在淋洗过程中还会产生大量废液,增加后处理成本。
15,
(1)化学淋洗修复-原理,化学淋洗液种类螯合剂:
人工螯合剂:
乙二胺四乙酸(EDTA)、羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二乙基三乙酸(NTA)、乙二醇双四乙酸(EGTA)、乙二胺二乙酸(EDDHA)、环己烷二胺四乙酸(CDTA)等。
天然有机螯合剂:
柠檬酸、苹果酸、丙二酸、乙酸、组氨酸及其它类型天然有机物质等。
优点:
处理效果较好。
EDTA是最有效的螯合提取剂,能在很宽的pH值范围内与大部分金属,特别是过渡金属形成稳定的复合物,不仅能解吸被土壤吸附的金属,也能溶解不溶性的金属化合物。
天然螯合剂通过与重金属形成络合物促进难溶态重金属的溶解,增加重金属元素在土壤中的转化。
生物降解性好,对环境不产生污染。
缺点:
人工螯合剂价格昂贵,生物降解性较差,可能造成土壤的二次污染,可能对地下水造成污染。
16,
(1)化学淋洗修复-原理,化学淋洗液种类表面活性剂:
通过增加疏水性有机物的溶解度及生物可利用性、离子交换、吸附、配合等作用对污染环境进行修复。
类型:
非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子混合表面活性剂、生物表面活性剂。
人工合成表面活性剂生物降解性差,在淋洗过程中容易残留,易造成二次污染。
生物表面活性剂结构更为复杂和庞大,临界胶束浓度较低,清除环境中一些种类重金属效果较好,具有阴离子特性、低成本、易降解、表面活性大的特点,有更好的应用前景。
17,
(1)化学淋洗修复-影响因素,土壤质地特征土壤淋洗法对含2030以上的黏质土壤效果不佳。
应用时必须先做可行性研究,对沙质土、壤质土、黏土的处理需采用不同的淋洗方法。
不同质地的土壤对重金属的结合力大小不同,一般粘土比砂土对重金属离子有更强的结合力,使得结合在土壤颗粒上的重金属难于解吸下来,从而影响重金属的淋洗效率。
对有机物,土壤中粉砂和粘土含量较高时,土壤比表面积较大,对污染具有强烈吸附作用,会大大降低污染物的溶出效率,一般土壤中粉砂和粘土含量超过20%30%时,不再适合化学淋洗。
18,
(1)化学淋洗修复-影响因素,土壤中有机质含量土壤有机质的含量与污染物的吸附量成正比,土壤有机质含量较高时不利于污染物的去除。
如土壤中的有机物质特别是腐殖质对土壤中的重金属有比较强的鳌合作用,这种鳌合作用的强弱和重金属鳌合物在淋洗剂中的可溶性对土壤中重金属的淋洗有比较大的影响。
土壤阳离子交换容量一般土壤阳离子交换容量越大,土壤胶体对重金属阳离子吸附能力也就越大,从而增加重金属从土壤胶体上解吸下来的难度。
所以阳离子交换容量大的土壤不适合用化学淋洗技术修复。
19,
(1)化学淋洗修复-影响因素,污染物的种类及含量石油类污染物从土壤中洗出的难易程度与其性质、浓度及老化时间密切相关。
对原油来说,其组分比较复杂,各组分与土壤结合的紧密程度不同,去除的难易程度也不尽相同,一般胶质和沥青质等成分较难洗出,胶质和沥青质含量较高的稠油较难去除;柴油也有类似情况,有研究表明柴油中C1114的部分较易去除,C1519的部分相对难于去除,C2022的部分则很难去除。
不同的重金属与土壤矿物质的结合力大小不同,从而影响它们的淋洗,另外,wasay等认为相对低的重金属含量使得重金属与土壤颗粒物质结合得更紧,从而降低了重金属的淋洗效果。
20,
(1)化学淋洗修复-影响因素,污染物类型及赋存状态污染物可能以一种微溶固体形态覆盖于或吸附于土壤颗粒物表层,或通过物理作用与土壤结合,甚至可能通过化学键与土壤颗粒表面结合。
土壤内多种污染物的复合存在也是影响淋洗效果的因素之一。
污染物在土壤中分布不均也会影响土壤淋洗的效果。
长期残留于土壤中的污染物进入土壤颗粒内部,通过物理或化学作用与土壤颗粒结合,具有较高的难挥发性、难降解性,难以去除。
重金属元素常常以不同的形态存在于土壤中,各种不同形态的重金属具有不同的迁移能力和可解吸性。
一般地可交换态、碳酸盐结合态重金属容易被淋洗剂从土壤中萃取出来,而铁锰氧化物结合态和残留态重金属不易被淋洗出来。
21,
(1)化学淋洗修复-影响因素,淋洗剂的类型酸和螯合剂被用来淋洗有机物和重金属污染土壤。
各种淋洗剂对重金属的鳌合作用能力以及重金属鳌合物的水溶性不同,都会影响到淋洗剂对重金属的淋洗效率。
一般地具有强的鳌合作用或具有强酸性的化学试剂对土壤中重金属的淋洗效果好。
氧化剂(如过氧化氢和次氯酸钠)能改变污染物化学性质,增强土壤淋溶的效果。
有机溶剂常用来去除疏水性有机物。
表面活性剂性质对其增溶作用的影响程度远小于有机物本身性质的影响,对于同一种有机污染物,不同表面活性剂的Kmc值(有机物的分配系数)相差不大,都与该有机污染物的Kow(有机物的辛醇-水分配系数)在同一数量级。
22,
(1)化学淋洗修复-影响因素,淋洗液的浓度污染物的去除效率通常随淋洗试剂浓度增大而提高,并在达到某一定值后趋于稳定。
不同淋洗剂对不同土壤中不同的重金属的萃取有不同的最合适浓度,在此浓度下能取得高的重金属去除效率和低的淋洗剂消耗量,这个最合适浓度需要通过实验手段取得。
淋洗时间当到达一定的淋洗时间后,继续的淋洗对淋洗效果的提高可能是无效或者效果不明显的,所以每一次淋洗都有一个最佳的萃取时间。
在最佳淋洗时间以内,随着淋洗时间的加长,淋洗效率一般都有明显的提高。
土壤中石油类污染物的淋洗时间不宜过长,一般选在2060min之间较为适宜,过长的淋洗时间一方面会增加淋洗费用,另一方面有可能使油水形成乳化液,不利于后续淋洗废液的处理和回用。
23,
(1)化学淋洗修复-影响因素,pH值淋洗液的pH值影响到鳌合剂和重金属的鳌合平衡以及重金属在土壤颗粒上的吸附状态,从而对重金属的萃出有一定的影响。
一般低的pH值由于具有高的酸度,使得重金属更容易被解吸下来。
淋洗温度淋洗温度对土壤中石油类污染物的去除效率影响很大,升高温度一般可以大大提高污染物的去除率,原因是升高温度可以使油膜在土壤表面的粘附能力减弱,降低油的粘度,增加油的流动性,促使淋洗试剂与污染物充分作用。
淋洗温度的选取要合适,过小不利于石油类污染物的去除,过大则能耗较高而增加成本,通常淋洗温度选在5080之间较为适宜。
24,
(1)化学淋洗修复-影响因素,液固比液固比是指淋洗液与污染土壤的质量比,提高液固比一般会提高污染物的去除率,原因是提高液固比相当于提高了单位质量污染土壤所加入的淋洗液的量。
液固比的选取要合适,过小不利于搅拌,过大则会增加设备的负荷量,同时也大大增加淋洗试剂的消耗量和废液产生量,通常液固比在41201之间比较合适。
较难修复的稠油和沥青砂污染土壤宜于选择较大的液固比。
25,
(1)化学淋洗修复-技术要点,原位化学淋洗修复技术原地搭建修复设施,包括清洗液投加系统、土壤下层淋出液收集系统和淋出液处理系统;由于污染物在与化学清洗剂相互作用过程中通过解吸、螯合、溶解或络合等物理化学过程形成了可迁移态化合物,有必要把污染区域封闭起来,通常采用隔离墙等物理屏障。
该技术所需的运行和维护周期一般要49个月,主要用于处理地下水位线以上和饱和区的吸附态污染物,包括重金属、易挥发卤代有机物及非卤代有机物,处理费用约为130390美元/m3。
异位化学淋洗修复技术把污染土壤挖掘出来放在容器中,用溶于水的化学试剂来清洗、去除污染物,再处理含有污染物的废水或废液;洁净的土壤可以回填或运到其他地点。
淋洗过程通常采用可移动处理单元在现场进行,因此其所需的实施周期主要取决于处理单元的处理速率及待处理的土壤体积,一般每套可移动处理单元的日处理能力为15152m3。
采用该技术时,所需的固定投资一般为1000020000美元,所需的运行费用为117523美元/m3。
26,
(1)化学淋洗修复优缺点比较,原位化学淋洗修复技术具有长效性、易操作性、高渗透性、费用合理性(依赖于所利用的淋洗助剂)适用于重金属、具有低辛烷/水分配系数的有机化合物、羟基类化合物、低分子量乙醇和羧基酸类。
此技术技术最适用于多孔隙、易渗透的土壤,水传导系数10-3cm/s的土壤可被推荐采用土壤淋洗技术进行修复。
土壤淋洗技术不适用于非水溶态液态污染物、强烈吸附于土壤的呋喃类化合物、极易挥发的有机物以及石棉等。
异位化学淋洗修复技术具有灵活方便的特点,更有利于技术推广。
适用于重金属、放射性元素、以及许多有机物,包括石油烃、易挥发有机物、PCBs以及PAHs等。
此技术对于大粒径级别污染土壤的修复更为有效,砂砾、沙、细沙以及类似土壤中的污染物更容易被清洗出来,而粘土中的污染物则较难清洗。
含有25%30%粘粒的土壤不建议采用这项技术。
如污染物主要是有机物的话,粘土含量高的土壤更宜选用微生物修复的方法。
27,高效的多元复配淋洗剂的开发和淋洗剂之间协同作用机理淋洗剂对土壤和水环境的破坏和污染问题废液的处理问题实验室研究到工程应用新技术的开发,
(1)化学淋洗修复技术难点,28,
(1)化学淋洗修复应用实例,原位化学淋洗修复技术在美国犹他州希尔空军基地开展的小规模现场试验中,采用清洗液中加表面活性剂十二磺基丁二酸钠的方法去除了土壤中大约99%残留的三氯乙烯(TCE)。
是美国国家超基金项目中一个非常有名的修复实例,也是美国环保局首次全方位采用土壤化学清洗技术成功治理污染土壤的实例。
异位化学淋洗修复技术美国新泽西州温斯洛镇的污染土壤异位修复4hm2的土地是KOP公司的工业废物丢弃点,周围的土壤和污泥被砷、铍、镉、铬、铜、铅、镍和锌所污染,其中铬、铜和镍在污泥中的浓度最高值各自均超过了10000mg/kg。
进行土壤化学清洗修复工作后,清洁土壤中的镍平均浓度下降到25mg/kg,铬下降至73mg/kg,铜下降为110mg/kg。
29,重金属污染土壤化学萃取修复技术影响因素分析,30,
(1)化学淋洗修复应用实例,实验土样原样分别取自湖南省永州铅锌铜矿和衡阳车江铜矿选矿尾砂污染带.处理方法取回的土样避光风干后,去除杂物,碾碎,过100目尼龙筛,混均装瓶。
分别取125g风干的两土壤原样各3份于500mL的锥形瓶中,分别加入0.5g,1.5g,2.5g腐殖酸后,加入蒸馏水浸没土样,在振荡器上振荡1h后,取出静置一周后倒出风干,与前面相同制成样品装瓶,分别标记为YZ1,YZ2,YZ3,CJ1,CJ2和CJ3备用。
萃取剂0.05MEDTA0.05M乙二酸(OA)0.05M柠檬酸(CA)0.05M柠檬酸+0.05M鼠李糖脂混合试剂(CAR),31,
(1)化学淋洗修复应用实例,
(1)化学淋洗修复应用实例,32,萃取实验称取1.00制备的8个土样,放入250mL高密度聚乙烯瓶中,分别加入50mL0.05M的EDTA、OA、CA和CAR后,放在振荡器上不间断地振荡6h。
振荡完毕后,把每个试样中的液体部分用高速离心器在15000r/min的转速下每个试样离心分离30min,取分离的上清液,用原子吸收分光光度法(AAS)测量重金属Pb,Cd,Cu和Zn含量.计算每克土中各重金属的被萃出量,与土样中该重金属的全量比较,计算出各重金属的萃取效率.,33,
(1)化学淋洗修复应用实例,
(1)化学淋洗修复应用实例,34,在污染环境中加入化学试剂或化学材料,并利用他们调节污染环境条件、控制反应条件,改变污染物的形态、水溶性、迁移性和生物有效性,使污染物钝化,形成不溶性或移动性差、毒性小的物质而降低其在污染环境中的生物有效性,减少其向其他环境系统的迁移,或结合其他修复技术手段永久地消除污染物,实现污染环境的化学修复。
化学淋洗/冲洗,化学固定修复,化学氧化/还原,二、化学修复的技术类型,35,原位化学固定修复技术对于由农业活动引起的程度较轻的面源污染具有明显的优势。
植物修复效率很大程度上取决污染程度和植物类型,对于伴生性较多的复合污染,植物提取效率大大受到影响。
对于大面积面源污染,植物修复无论从修复时间还是农业生产目的上都不能满足要求。
客土和填埋同样面临以上问题,而且成本的高投入和对土壤的扰动使这些修复手段在治理农业土壤面源污染上的应用受到限制。
化学固定方法不是一个永久的措施,固定在环境中的污染物可能在环境条件发生改变时仍然可以释放出来,变成生物有效形态。
化学试剂或化学材料的使用将在一定程度上改变环境条件,对环境系统产生一定影响。
(2)化学固定修复概念,36,化学固定技术的关键步骤,37,固定剂的筛选土壤因素影响分析条件的优化,
(2)化学固定修复固定剂种类,外源固定物质进入污染环境以后,与污染物发生离子交换、吸附、表面络合和沉淀等一系列反应。
各种固定剂的效果除了取决于外源物质添加的量外,还在于外源物质的种类和添加形式、污染物与固定剂本省的物理化学性质等。
有机固定剂的种类及其来源,38,
(2)化学固定修复固定剂种类,无机固定剂的种类及其来源,39,
(2)化学固定修复固定剂种类,有机-无机复合的种类及其来源,40,
(2)化学固定修复机理,化学固定修复污染环境的目的是通过添加外源物质减少和降低污染物在环境中的生物有效性和可迁移性,最终使其对环境中的微生物、植物、动物的毒性降到最低。
吸附作用环境中的重金属元素能以水合离子、阴阳离子和无电荷联合体的形式被吸附。
在溶液中,自然和人工形成的与沸石类似的硅酸盐和矿物栅格之间的渗透,能为吸附金属元素打开表面吸附架构,可交换二价金属离子,如Cd、Ni、Cu、Pb和Zn等,他们经过脱水后深入蒙脱石表面的六边形孔状物中,并进一步渗入八面型晶体层,从而降低粘土矿物的表面电荷。
渗透性能随着孔隙度大小及分布改变而发生变化,外源物质的量及压实程度使其有可能升高或降低。
41,
(2)化学固定修复机理,配合作用机理根据表面配合模式,重金属离子在颗粒表面的吸附作用是一种表面配合反应,反应趋势随溶液pH值或羟基基团的浓度增加而增加,因此表面配合反应主要受酸碱度影响。
3,磷灰石的表面常有大量P(OH)-和Ca(OH)-键,从而对Pb、Zn、,4Cd、Hg等重金属离子同样有配合作用。
共沉淀机理,固化剂可以通过自身溶解作用产生阴离子,与污染元素产生共沉淀作用,达到环境修复的作用。
自然界的磷灰石是一种分布广泛的固化剂,由于成分复杂性,影响其化学反应类型及矿物自身的稳定性,利用溶解的磷灰石可以去除溶液或矿山土壤中Pb(达100)、Cd(达37%99)、Zn(达27%99)。
42,
(2)化学固定/稳定-原理,重金属固定修复机理,金属离子被截留在粘性复合体的低渗透性的基质中。
43,在固定过程中金属离子被螯合到粘性复合体的晶体结构中,很难被溶解和渗滤。
高pH条件下固定,形成难溶性复合物,使金属离子难以向地下水淋溶。
(2)化学固定修复局限,44,在一些土壤中,Ca2+能置换出土壤固体表面的金属离子,使其在土壤溶液中的浓度上升。
因此,加入含钙化合物(如石灰石和石膏等)能提高金属离子的生物有效性。
但是,在修复过程中土壤过度石灰化,会使土壤中重金属离子浓度长期升高并导致农作物减产。
在土壤中添加沸石或与沸石类似的硅酸盐物质,可导致土壤溶液中可溶性有机碳(DOC)升高,使土壤中镉和锌的淋溶性加大。
由于固定物质的加入,土壤pH值容易升高,可能会给植物、土壤动物和土壤本身带来负面影响。
固定在土壤中的重金属在环境条件发生改变时,仍然可以从土壤中释放出来,变成生物有效形态。
固定剂的使用将在一定程度上改变土壤结构,同时对土壤微生物也可能产生一定影响。
进一步发展稳定性好,对土壤结构影响小的固定剂非常重要。
通过化学氧化/还原剂与污染物产生的氧化/还原反应,使污染物降解或转化为低毒、低移动性产物的一项修复技术。
化学淋洗/冲洗,化学固定修复,化学氧化/还原,二、化学修复的技术类型,45,化学氧化修复技术,46,二、化学修复的技术类型,化学氧化修复主要是向污染环境中加入化学氧化剂,依靠化学氧化剂的氧化能力,分解破坏污染环境中污染物的结构,使污染物降解或转化为低毒、低移动性物质的一种修复技术。
不需要将污染土壤全部挖掘出来,而只是在污染区的不同深度钻井,将氧化剂注入土壤中,通过氧化剂与污染物的混合、反应,使污染物降解或导致形态的变化,达到修复污染环境的目的。
成功的氧化修复技术离不开向注射井中加入氧化剂的分散手段,对于低渗土壤,可以采取创新的技术方法如土壤深度混合、液压破裂等方式对氧化剂进行分散。
能够有效地处理土壤及水环境中的铁、锰和硫化氢、三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)等含氯溶剂,以及苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)等生物修复法难以处理的污染物。
可以与其他修复技术(如生物修复)联合使用,作为生物修复或自然生物降解之前的一个经济而有效地预处理方法。
47,(3)化学氧化修复技术-概念,污染土壤化学氧化技术流程图,(3)化学氧化修复技术-技术要点,常用氧化剂
(1)二氧化氯、次氯酸盐、氯气等,48,K2MnO4。
臭氧(O3)气体H2O2,Fenton试剂及其组合光催化氧化(TiO2):
通常需要采用多种氧化剂以防止发生逆向反应。
(3)化学氧化修复技术-技术要点,49,(3)化学氧化修复技术-技术要点,修复井的一般构造示意图,50,(3)化学氧化修复技术-技术要点,51,向破碎土壤填充KMnO4的两个水平井,搅动加入系统,向土壤渗透H2O2和KMnO4,氧化剂的分散技术,两个水平井向土壤漫灌KMnO4,土壤与H2O2或KMnO4混合,52,竖直井向土壤漫灌KMnO4,53,使KMnO4固体与土壤隔绝的围栅,氧化剂的分散技术,化学氧化修复剂,氧化剂选取原则:
反应必须足够强烈,使污染物通过降解、蒸发或沉淀等方式去除;能消除或降低污染物毒性;氧化剂及反应产物对人体无害;修复过程应是实用和经济的。
54,化学氧化修复剂,二氧化氯(ClO2)氧化能力仅次于O3。
可用于水体、土壤修复,具有较强的氧化能力和较为稳定的化学性质,生产简单、成本低,脱色能力强。
pH值为610:
能高效消毒杀菌。
去除酚类、氯酚、氰化物、硫化物、胺类化合物、腐植酸等,不会与氨和硝酸根反应。
不会与水中有机物反应生成致癌物三氯甲烷(THM)。
在中性或偏碱性的水中可迅速氧化水中铁锰离子,生成不溶于水的Fe(OH)3和MnO2沉淀析出,从而达到去除目的。
在土壤修复中,通常以气态的形式直接进入污染区,氧化其中的有机污染物。
55,化学氧化修复剂,高锰酸钾较强的固体氧化剂,能有效地去除水中的多种有机污染物,显著地控制氯化副产物,使水中有机污染物的数量和浓度均有显著地降低。
作为固体,运输和存储方便,性质稳定,适用的pH值范围广。
水溶性好,可通过水溶液的形式导入土壤的受污染区。
不仅对三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶剂有很好的氧化效果,且对烯烃、酚类、硫化物和甲基叔丁基醚(MTBE)等其他污染物也很有效。
通过提供氧原子进行氧化反应,受pH值的影响较小,且具有更高的处理效率。
当土壤中含有大量的碳酸根、碳酸氢根等HO自由基清除剂时,高锰酸钾的氧化作用不会受到影响。
对微生物无毒,可与微生物修复联用不能将有机物完全氧化为CO2和H2O,氧化不完全,有中间产物,对地表水中腐殖质的氧化可能产生少量三氯甲烷。
56,化学氧化修复剂,臭氧强氧化剂,氧化能力在天然元素中仅次于氟,能够迅速而广泛地氧化分解水中的大部分