5.2.5化学氧化在线视频

同学你好

今天我们来学习

土壤污染控制中的物理 化学修复技术

首先我跟大家讲一下化学氧化技术

污染土壤化学氧化技术

是利用氧化剂的氧化性能

使污染物氧化分解

转化为无毒或低毒的物质

从而消除或减轻土壤污染

和危害的一种技术

从原理上我们可以将化学氧化技术

分为普通氧化技术

高级氧化技术我们还可以将它分为

原位化学氧化技术

和异位化学氧化技术

首先我给大家介绍一下

普通氧化技术的一些基本概念

普通氧化技术主要是

向被污染的土壤中喷洒

或注入化学氧化剂

使其与污染物发生化学反应

从而转化为低毒或低移动性的产物

实现净化的目的

普通氧化技术中我们常用到的氧化剂

包括臭氧 过氧化氢

二氧化氯 高锰酸钾

下面我向大家介绍一下

这四种氧化剂氧化的特点

首先是臭氧氧化的特点

臭氧的氧化活性非常强

无二次污染

臭氧的水溶解度比氧气大12倍

因而它很容易溶解在土壤的溶液当中

臭氧可以现用现制

不涉及到运输

臭氧它有一些优点

当然它也会有一些缺陷

比如说它在常温下呈气态

较难应用

臭氧本身的成本较高

由于经济的原因

臭氧的投加量不可能大

从而导致臭氧氧化的反应

有时候不能够完全的发生

因而会产生饱和醛

环氧化合物等副产物

它带来的毒性问题值得我们去关注

下面我来介绍一下

双氧水过氧化氢的氧化特点

过氧化氢的氧化能力很强

氧源能够促进微生物的生长

能够利用其产生的羟基自由基

而开展深度氧化

避免其在土壤环境中的分解与失效

接着我介绍一下二氧化氯的氧化特点

那么二氧化氯能够以气体的形式

通入土壤

氧化能力相对较强

最后我们说一下

高锰酸钾这种氧化剂氧化的特点

它的氧化产物主要是二氧化锰

二氧化锰是地壳中储量

非常丰富的元素

因而它不会带来二次污染

高锰酸钾它的性质稳定容易控制

运输和存储也较方便

高锰酸钾具有相对较高的氧化还原电位

具有很高的水溶性

可以通过水溶液的形式

导入到土壤中受污染的区域

高锰酸钾在较宽泛的pH值范围内

都具有相对较强的氧化性

因此它能够破坏碳碳双键

但是高锰酸钾氧化它也有它的不足

那么土壤的渗透性对它有负面的影响

下面我介绍一下

高级氧化技术的一些基本的概念

高级氧化技术是指

氧化剂在其他物质存在的情况下

分解成羟基自由基

从而发生一系列的自由基型的反应

在这种情况下

污染物可以直接

或间接矿化为二氧化碳和水

那么羟基自由基是一种

氧化性非常强的氧化剂

它的氧化能力仅次于氟

理论上它可以彻底的氧化

和矿化所有的有机污染物

高级氧化技术还有另外三个特点

第一

羟基自由基的加成和氧化

具有一定的选择性

第二高级氧化的过程

是一种物理化学过程易控制

它可以用来降解痕量的污染物

第三

高级氧化技术可以单独的使用

也可以与其他的处理技术

和处理过程相匹配

芬顿试剂氧化

是一种典型的高级氧化技术

那么它是指在天然

或人为添加亚铁离子时

亚铁离子可以与过氧化氢发生作用

生成高反应活性的羟基自由基

具有很强的氧化能力

和污染物反应时

具有快速无选择的特点

那么Fenton试剂氧化

可以通过一系列的

羟基自由基型的反应进行

首先亚铁离子可以与双氧水

反应生成三价铁或者三价铁的配合物

同时生成羟基自由基

那么羟基自由基也会被一系列的

自由基的反应所消耗

比如说羟基自由基能于亚铁反应

生成三价的铁

从而生成氢氧根离子

那么羟基自由基也能够与双氧水反应

消耗生成过氧化氢自由基

过氧化氢自由基进一步的

与二价铁反应

生成三价铁

和过氧化氢离子被消耗

在这种情况下

二价铁离子和羟基自由基的恢复

是比较慢的

那么这是一个慢反应

比如说生成了三价铁之后

三价铁离子能够被双氧水

还原成二价铁离子

那么从而生成过氧化氢自由基

过氧化氢自由基也可以

将三价铁还原成二价铁离子

但是这个过程是非常慢的

Fenton试剂氧化

也有以下5个方面的特点

第一

它是一种物理化学处理过程

很容易控制

对设备的要求不是很高

它可以单独的来使用

作为一个单独的处理单元

也可以与其他处理过程相匹配

比如说它可以作为生化处理的前处理

第三

那么它在酸性的条件下

Fenton试剂氧化的效果是比较好的

但是酸性的条件

会对环境带来一定的危害

第四

Fenton试剂氧化它是一个放热反应

它可以产生大量的热

因此我们在操作的时候要注意安全

那么第五Fenton试剂氧化

它对于生物难降解的污染物

具有很强的氧化能力

而对于一些生物易降解的小分子

反而不具备优势

接着我来介绍一下

原位化学氧化技术的一些概念

原位化学氧化技术是

向土壤或地下水的污染区域

直接的注入氧化药剂

通过氧化作用

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污染物质

原位的化学氧化技术

在我们的现场修复工程中

是经常会被使用的

主要用来修复一些土壤

那么这类型的土壤

主要是被油类 有机溶剂

多含芳烃 PCP

农药以及非水溶态的氯化物所污染

在2014年由生态环境部发布的

污染场地修复技术目录的第一批中

列入了原位化学氧化技术

原位化学氧化技术的关键影响因素是

氧化剂向目标污染层的有效传输

原位化学氧化技术修复的介质

可以是单独的土壤

也可以是单独的地下水

也可以是土壤和水复合的介质

原位化学氧化技术采用的修复药剂

包括高锰酸盐 芬顿试剂 过硫酸盐

臭氧等投加药剂的方式

有原位搅拌或原位注入注射

采用这些方式

能够实现氧化剂的有效传输

最后我们来介绍一下

化学氧化的一个案例

主要是南方某热电厂

污染场地修复工程的案例

那么根据场地的这个调研报告发现

修复场地的土壤与地下水均受到污染

污染物主要包括邻甲苯胺

1,2-二氯乙烷 氯乙烯

多环芳烃等易挥发的有机污染物

还包括砷和镍两种污染物

那么根据后续的用地规划

该场地主要规划为商业用地

和居住用地

基于以上的污染物调研

和我们的修复目的

该工程采用了多种修复技术

该工程也是国内第一个

集四项修复技术于一身的

污染修复工程

那么它采用了原地异位固化

稳定化工艺修复重金属污染土壤

采用原位热脱附工艺

修复深层有机污染土壤

采用原地异位间接热脱附

修复浅层有机污染土壤

采用原位化学氧化

修复地下水污染

这里我们重点来讲一下

原位化学氧化修复地下水污染

那么它修复的工艺原理

主要是采用岩土高压旋喷注浆技术

通过钻孔进入预定的修复深度

从喷嘴高压注射药剂

压缩空气

同时向上旋转提升钻杆

到修复的顶面标高

到达之后

高压液流气流使药剂由注射点

向四周的土壤及地下水充分扩散

尤其是在含水层扩散半径比较大

当含水层为粉细砂时

扩散半径可以达到三米左右

药剂注射压力为25至30兆帕

机械成本较低

由于使用了原位化学氧化的修复技术

该工程达到了修复目标值

同学

好了

今天我们就讲到这里

谢谢