5.4.2煤化工复合有机污染土壤强化修复在线视频

同学们大家好

下面我们学习另外一种

比较典型的

煤化工复合有机污染土壤强化修复

我们先来看煤化工土壤污染

煤化工是以煤或煤的衍生品为原料

经化学加工将其转化为

气体、液体或固体燃料

以及化学品的过程

煤化工主要包括

煤的气化、液化、干馏

以及焦油加工和电石乙炔化工等

在煤化工过程中

煤炭转化会将其中的物质转移出来

使其进入土壤等环境

从而引起土壤

物理

化学

生物等方面特性的改变

影响土壤功能和其有效利用

危害公众健康

或者破坏生态环境的总体现象

煤化工场地存在有机污染物排放

泄漏等

其含量高

治理难度也很大

煤化工场地污染是制约煤炭产业区

绿色转型和高质量发展的关键因素

急需形成涉煤产业集聚区

污染场地修复整体技术体系

及其实际应用示范

下面我们来看煤化工土壤污染特征

包括煤化工区土壤特征污染物

如多环芳烃

多氯联苯以及一些重金属等

当然这些有机污染物最为突出

总体上煤化工区土壤污染特点

包括这么几种，即其污染物具有致畸

致癌

致突变的三致效应

具有内分泌干扰性等

从而最终使其具有非常严重的危害

也已经被许多国家列为

优先控制污染物

下面我们就一块来学习煤化工区复合

有机污染土壤修复技术

主要向大家介绍

三种比较适用的修复技术

即热脱附

原位化学氧化和强化微生物修复技术

首先我们来看原位热脱附修复技术

这是煤化工区复合有机污染土壤

原位热脱附技术示意图

原位加热复合有机污染土壤

当加热到一定温度时

吸附在土壤颗粒表面的污染物

就会脱离土壤颗粒

在高温条件下

有机污染物结构会遭到一定破坏

从而达到降解和去除的效果

这就是

对于煤化工区复合有机污染土壤而言

它的原位热脱附技术

主要过程和原理

它的影响因子或者因素主要包括

三个大的方面

一部分是工程技术条件的影响

一部分是土壤理化性质的影响

当然还包括污染物

也就是有机污染物很重要的

影响和决定

首先我们看工程技术条件

主要包括系统加热温度

土壤真空度

土壤气流速度等

而土壤理化性质则包括土壤矿物成分

土壤粒径级配

土壤比表面积

土壤有机质含量

土壤渗透性

土壤导热系数等等

而有机污染物则从其种类、相态

总体含量等等方面制约了煤化工区

复合有机污染土壤

热脱附的最终效率

下面我们看另外一种

也就是强化原位化学氧化ISCO技术

在煤化工区

复合有机污染土壤修复中的应用

主要是过硫酸盐作为很重要的

原位化学氧化剂

溶解在水中后能够分解成氧化性

较强的过二硫酸根离子

过二硫酸根离子可以被活化

产生活性自由基

如过硫酸盐氧化之后的硫酸根自由基

和羟基自由基等

就可以作为高级氧化来对原位

化学氧化技术进行强化

另外我们还可以采用生物碳载

纳米铁与过硫酸盐混合

也可以作为一种强化方式

将其通过

注射井投加到复合有机污染土壤中

过硫酸盐在生物碳载纳米铁

作用下被活化

以强化化学氧化的作用和方式

对有机物降解

进行高效率强化

另外过渡金属如铁的活化

也可以加强

过硫酸盐对有机污染物的降解

下面我们来看

强化原位化学氧化技术的影响因素

它也主要分成三个方面

一种是现场工程参数

主要包括注射井参数

如注射井位置

注射强度

频率等等

另外也包括土壤理化性质对它的影响

和前边热脱附技术类似

土壤渗透系数

土壤含水率

土壤有机质含量等等

也会对原位化学氧化

技术的强化产生影响

最终像包括我们提到的一些新的

强化方式

如生物碳载纳米铁和过硫酸盐等等

在污染土壤中

它的扩散过程、范围等都会受到影响

从而最终影响

其对复合有机污染物降解的过程和其效能

最后我们来看

强化高效微生物修复技术

对煤化工区

复合有机污染土壤的修复效果

主要是从驯化、富集角度出发

对可降解复合有机污染物的

微生物来进行强化

结合高效增氧、生物喷淋等强化措施

构建有机复合污染土壤

高效强化微生物修复技术体系

调控复合有机污染土壤的微生物生态环境

最终提高煤化工区

复合有机污染土壤的微生物修复效率

首先我们来看研制高效降解生物菌剂

是必要的基础

也就是说

这是土壤微生物修复的功能

微生物主体

主要可以采取

驯化富集降解微生物

优选复配方案

研制针对煤化工区场地

有机复合污染物的强耐受性

高降解性微生物菌剂

其主要步骤可以分成这样四步

首先是活化土壤、富集细菌

然后提升污染物浓度驯化细菌

然后通过涂布平板分离细菌

划线纯化挑离细菌培养等等

这是我们在实验室的

高效降解菌剂的培养

和富集过程

主要是从土壤悬浊液的培养分离开始

梯度浓度多环芳烃的投加

在无机盐液体培养基中的驯化

然后添加多环无机盐固体培养基的

驯化和培养分离

最终在一般的好氧培养基上来

进行富集和培养

另外刚才我们提到

有两个很重要的强化技术或者措施

一个是生物喷淋

一个是高效增氧

我们先看生物喷淋

这是生物喷淋的

总体过程示意图

我们可以通过

像复合有机污染土壤中

循环喷淋微生物菌液这样的手段

调节喷淋时间

菌液浓度

土壤pH值等土壤环境因子

使修复效果达到最佳

另外

菌液可以通过喷头注入到土柱中

在土柱下方设置滤液集液池

然后滤液可以通过泵

被重新打回淋滤喷头

再循环注入反应土柱

就可以达到生物喷淋技术的循环

和微生物的投加和利用

另外一个强化措施

就是我们刚才提到的高效增氧

主要是通过向复合有机污染土壤中

注入空气

调节增加氧浓度、强度、时间

营造更好的好氧环境

促进土柱中好氧微生物的生长和增殖

从而达到利用微生物作用来降解土壤中

有机污染物更好的效果

主要的

高效增氧措施和它的流程

我们也画了示意图

主要是通过真空泵将空气注入

空气经过氢氧化钠瓶和蒸馏水等

扣除二氧化碳的影响

然后在柱子的底部向上流

进入土柱

而活性炭瓶最终还可以防止土柱中

多环等泄露到空气中

这也是我们防止土壤向环境中去

二次污染扩散很有效的措施

另外我们还可以采取以炭基材料

对微生物进行固化的强化措施

对煤化工区复合有机污染土壤

修复进行强化

也就是将驯化富集的高效有机污染物

降解菌

通过吸附法固定在炭材料表面

我们还可以

以煤基活性炭来进行负载

以一定质量比例投加到

复合有机污染土壤中

通过载体-降解微生物-土壤

多介质复合微界面的传质过程以及

微生物作用强化

从而达到强化降解有机污染物的效果

这是一般的

炭基材料固化微生物

基本过程图

也就是将筛选出的高效降解菌液

和炭材料在混合震荡方式下

进行吸附固定化

这是固定化微生物之后的炭材料

大家可以看

在炭材料上能看到微生物菌体

然后再按照一定的质量比

投加到污染土壤中

进行复合有机污染土壤的强化微生物修复

这就是炭材料固定微生物之后的

基本形貌

左边的是生物炭的总体情况

而右边则是生物炭固定微生物之后

的总体形貌

我们可以清楚看到微生物菌体

负载在了生物炭表面

和一些孔隙的内部

固定化后炭材料可以为微生物提供

良好的生长环境

微生物与载体之间

始终处于自然吸附过程

能够抵御外界

环境有毒有害化合物的侵害

因此降解微生物

可以表现出较强的生物活性

从而最终表现出高修复效率

下面我们再来看另外一种强化

方式即生物堆强化

生物堆处理

是一种新型的异位生物修复技术

可以将大量污染土壤混合堆积成堆体

并通过氧气、水分和养分调节

可以最大程度

促进微生物好氧降解污染物的过程

我们来看

生物堆修复系统的基本设置

以及它对煤化工区复合有机污染土壤

强化的方向和措施

如生物堆底部

必须要铺设防渗膜

以防止污染物下渗与扩散

表面还要覆盖HDPE膜

土工膜

以避免风吹雨淋

和挥发性污染物的散逸

另外它的管路系统我们特别需要注意

即投加营养液系统

和投加水分等的系统

投加营养液主要是可以支持细胞

生长和维持生物降解的一些管路

添加水分

是来维持合适土壤湿度的

一些管路

以及利用通风曝气的

一些管路等等

就可以达到生物堆

刚才我们提到的水分、营养

氧气等等的

总体供给

我们通过这些措施可以总体

达到生物堆

为微生物生长增殖创造更好

或者说最优

生长增殖的环境

从而提高污染土壤

总体强化修复效率

以上就是煤化工区

复合有机污染土壤修复

几种比较有效的强化

措施和应用模式

谢谢大家