污染土壤的修复技术简介课件.ppt
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1、2022-3-25污染土壤的修复技术简介污染土壤的修复技术简污染土壤的修复技术简介介污染土壤的修复技术简介一、一、 污染土壤的物理修污染土壤的物理修复复污染土壤的修复技术简介一、高温热解一、高温热解 高温热解法高温热解法即热处理技术即热处理技术(Thermal Treatment),是,是通过向土壤中通入热蒸汽或用射频加热等方法把已经污染的通过向土壤中通入热蒸汽或用射频加热等方法把已经污染的土壤加热,使污染物产生热分解或将挥发性污染物赶出土壤土壤加热,使污染物产生热分解或将挥发性污染物赶出土壤并收集起来进行处理的方法。并收集起来进行处理的方法。 主要用于:主要用于:土壤有机污染物及挥发性重金属
2、(例如汞)土壤有机污染物及挥发性重金属(例如汞)污染的修复。污染的修复。热处理技术对于大多数无机污染物是不适用的。热处理技术对于大多数无机污染物是不适用的。 主要缺点:主要缺点:黏粒含量高的土壤处理困难;处理含水量黏粒含量高的土壤处理困难;处理含水量高的土壤耗电多。高的土壤耗电多。污染土壤的修复技术简介1、热解吸技术(、热解吸技术(Thermal Desorption) 包括两个过程:包括两个过程:(1)污染物通过挥发作用从土壤转移到蒸汽中)污染物通过挥发作用从土壤转移到蒸汽中(2)以浓缩污染物或高温破坏污染物的方式处理第一)以浓缩污染物或高温破坏污染物的方式处理第一阶段产生的废气中的污染物阶
3、段产生的废气中的污染物预处理预处理解吸解吸固相后处理固相后处理气体后处理气体后处理 适用的污染物适用的污染物:挥发和半挥发有机污染物、卤化或非:挥发和半挥发有机污染物、卤化或非卤化有机污染物、多环芳烃、重金属、氰化物、炸药等;卤化有机污染物、多环芳烃、重金属、氰化物、炸药等; 不适用于不适用于:多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、:多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、石棉、非金属、腐蚀性物质。石棉、非金属、腐蚀性物质。污染土壤的修复技术简介2、焚烧(、焚烧(Incineration) 在高温条件下(在高温条件下(8002500),通过热氧化作用),通过热氧化作用以破坏污染物的异位热处理技术
4、称为以破坏污染物的异位热处理技术称为焚烧技术焚烧技术。Kelin燃烧器燃烧器液体化床式燃烧器液体化床式燃烧器远红外燃烧器远红外燃烧器 适用的污染物适用的污染物:挥发和半挥发性有机污染物、卤化或:挥发和半挥发性有机污染物、卤化或非卤化有机污染物、多环芳烃、多氯联苯、二恶英、呋喃、非卤化有机污染物、多环芳烃、多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、氰化物、炸药、石棉、腐蚀性物质等;除草剂和农药、氰化物、炸药、石棉、腐蚀性物质等; 不适用于不适用于:非金属和重金属。:非金属和重金属。污染土壤的修复技术简介二、真空二、真空/蒸汽抽提蒸汽抽提 土壤蒸汽抽提技术(土壤蒸汽抽提技术(Soil vapor ex
5、traction, SVE)的基本原理是通过降低土壤孔隙内的蒸气压把土壤介质的基本原理是通过降低土壤孔隙内的蒸气压把土壤介质中的化学污染物转化为气态而加以去除。中的化学污染物转化为气态而加以去除。 适合于适合于:挥发性有机物和一些半挥发性有机物污染:挥发性有机物和一些半挥发性有机物污染土壤的修复,也可以用于促进原位生物修复过程。土壤的修复,也可以用于促进原位生物修复过程。原位生物强化土壤蒸汽抽提技术原位生物强化土壤蒸汽抽提技术原位充气修复技术原位充气修复技术原位热修复技术原位热修复技术污染土壤的修复技术简介三、固化三、固化/填埋填埋 固化技术(固化技术(Solidification)是将重金属
6、污染的土壤是将重金属污染的土壤按一定比例与固化剂混合,经熟化最终形成渗透性很低按一定比例与固化剂混合,经熟化最终形成渗透性很低的固体混合物。的固体混合物。 固化剂的种类固化剂的种类:主要是水泥、石灰、粉煤灰、热塑:主要是水泥、石灰、粉煤灰、热塑塑料等,也包括一些有专利的添加剂。塑料等,也包括一些有专利的添加剂。 优点优点: 可以同时处理被多种污染物污染的土壤,设备简单,可以同时处理被多种污染物污染的土壤,设备简单,费用较低。费用较低。 缺点缺点: 不破坏、不减少土壤中的污染物,而仅仅是限制污不破坏、不减少土壤中的污染物,而仅仅是限制污染物对环境的有效性,随时间的迁移,被固定的污染物染物对环境的
7、有效性,随时间的迁移,被固定的污染物有可能重新释放出来,对环境造成危害。有可能重新释放出来,对环境造成危害。污染土壤的修复技术简介二、二、 污染土壤的化学修污染土壤的化学修复复污染土壤的修复技术简介一、化学钝化剂及改良剂一、化学钝化剂及改良剂 该方法是通过施用化学钝化剂等来降低土壤污染物该方法是通过施用化学钝化剂等来降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低它们进入植的水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力,减轻对生态系统的危害。物体、微生物体和水体的能力,减轻对生态系统的危害。中性化技术中性化技术 (石灰、钙镁磷肥等)(石灰、钙镁磷肥等)无机钝化剂
8、(褐藻土、钢渣、粉煤灰等)无机钝化剂(褐藻土、钢渣、粉煤灰等)有机改良剂(各种有机肥、腐殖酸、活性炭等)有机改良剂(各种有机肥、腐殖酸、活性炭等)氧化剂氧化剂/还原剂还原剂催化催化/光降解光降解污染土壤的修复技术简介氧化剂氧化剂/还原剂还原剂 重金属元素在不同的氧化还原状态下,具有不同的重金属元素在不同的氧化还原状态下,具有不同的溶解性以及不同的生物有效性和毒性。溶解性以及不同的生物有效性和毒性。Cr3+Cr6+绝大部分以固态存在,有效性低绝大部分以固态存在,有效性低大部分溶解于土壤溶液中,有效性较高,毒性也较高大部分溶解于土壤溶液中,有效性较高,毒性也较高土壤氧化还原的控制土壤氧化还原的控制
9、水分管理水分管理污染土壤淹水种稻可以抑制镉、铜的有效污染土壤淹水种稻可以抑制镉、铜的有效性性污染土壤的修复技术简介催化催化/光降解光降解催化作用催化作用催化剂(催化剂(TiO2、Fe2O3)敏化剂(土壤中的腐殖质)敏化剂(土壤中的腐殖质)氧化剂(如氧化剂(如H2O2、O3、O2等)等)光降解光降解 许多有机化合物能够吸收可见光和紫许多有机化合物能够吸收可见光和紫外光,吸收光能后可以加速化合物的降解。外光,吸收光能后可以加速化合物的降解。 例如:在光催化下,芳香族化合物的例如:在光催化下,芳香族化合物的苯环被裂解、开环。苯环被裂解、开环。污染土壤的修复技术简介二、淋洗二、淋洗/萃取萃取土壤淋洗土
10、壤淋洗 土壤淋洗技术是指在淋洗剂(水或酸或土壤淋洗技术是指在淋洗剂(水或酸或碱溶液、螯合剂、还原剂、络合剂一集表面碱溶液、螯合剂、还原剂、络合剂一集表面活化剂溶液)的作用下,将土壤污染物从土活化剂溶液)的作用下,将土壤污染物从土壤颗粒去除的一种修复技术。壤颗粒去除的一种修复技术。反应原反应原理理运行方运行方式式操作位操作位置置物理淋洗法物理淋洗法化学淋洗法化学淋洗法单级淋洗法单级淋洗法多级淋洗法多级淋洗法原位淋洗技术原位淋洗技术异位淋洗技术异位淋洗技术清洗法清洗法提取法提取法单级平衡淋洗单级平衡淋洗单级非平衡淋洗单级非平衡淋洗污染土壤的修复技术简介 是指在田间直接将淋洗剂加入污染土壤,经过必要
11、的是指在田间直接将淋洗剂加入污染土壤,经过必要的混合,使土壤污染物溶解进入淋洗溶液,而后使淋洗溶液混合,使土壤污染物溶解进入淋洗溶液,而后使淋洗溶液向下渗透或水平排出,最后将含有污染物的淋洗溶液收集、向下渗透或水平排出,最后将含有污染物的淋洗溶液收集、再处理的过程。再处理的过程。操作系统操作系统沟渠沟渠淋洗剂加入设备淋洗剂加入设备淋出液淋出液处理系统处理系统土壤土壤下层淋出液收集系统下层淋出液收集系统原位淋洗技术原位淋洗技术污染土壤的修复技术简介 异位淋洗技术是指将污染土壤挖掘出来,用水或其他异位淋洗技术是指将污染土壤挖掘出来,用水或其他化学溶液进行清洗使污染物从土壤分离开来的一种化学处化学溶
12、液进行清洗使污染物从土壤分离开来的一种化学处理技术。理技术。 典型的土壤清洗系统包括如下几个步骤:典型的土壤清洗系统包括如下几个步骤:用水将土壤分散用水将土壤分散并制成浆状并制成浆状高压水龙头高压水龙头冲洗土壤冲洗土壤用过筛或沉降的方法将用过筛或沉降的方法将不同粒径的颗粒分离不同粒径的颗粒分离利用不同的性质差异利用不同的性质差异进一步将污染物浓缩进一步将污染物浓缩利用过滤或絮凝的方法利用过滤或絮凝的方法使土壤颗粒脱水使土壤颗粒脱水异位淋洗技术异位淋洗技术污染土壤的修复技术简介萃萃 取取 是一种异位修复技术。在该过程中,污染物转移进入是一种异位修复技术。在该过程中,污染物转移进入有机溶剂或超临界
13、液体,而后溶剂被分离以进一步处理或有机溶剂或超临界液体,而后溶剂被分离以进一步处理或弃置。弃置。 适用于适用于:挥发和半挥发有机污染物、卤化或非卤化有:挥发和半挥发有机污染物、卤化或非卤化有机污染物、多环芳烃、多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂机污染物、多环芳烃、多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、炸药等;和农药、炸药等; 不适用于不适用于:氰化物、非金属和重金属、腐蚀性物质、:氰化物、非金属和重金属、腐蚀性物质、石棉等。石棉等。 缺点:工艺复杂、费用较高,目前很少使用。缺点:工艺复杂、费用较高,目前很少使用。污染土壤的修复技术简介三、电动修复三、电动修复 向土壤施加直流电场,在电解、电迁移、扩
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