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石油污染土壤的物理修复方法

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019/3/26     浏览次数:    

  我国土壤损坏最严重的不在农业领域,而是在煤炭行业。炼制焦煤需要各种添加剂,而国外早就禁止使用的对土壤有严重污染的添加剂则在我国横行市场,而且这种污染是不可逆的,换言之被污染的土壤根本就无法修复。这是谁的责任?现在来说土地修复市场巨大,你不觉得害臊吗?污染土壤是对子孙的严重犯罪,老天会报应你的。下面谈谈石油污染土壤的物理修复方法。

  物理修复方法使用物理原理和特定工程技术将土壤中的污染物去除或转化为无害形式。主要包括土壤置换,气相萃取,萃取和洗脱,电修复,热解吸和生物炭吸附。
  1.1土壤替代
  土壤替代是一种通过机械方法和填充新鲜土壤从污染场地清除污染土壤的技术[13]。土壤置换方法相对单调,修复周期长,修复过程需要大量的人力,物力和财力。应该注意的是,土壤替代不能从根本上去除土壤中的污染物,去除污染的土壤仍需要进一步处理(如高温焚烧)。因此,该技术一般只适用于污染核心区污染土壤的处理或紧急区域小区污染场地的处理,如“8”爆炸核心区域的现场修复。天津12“事故。
  1.2气相萃取
  土壤蒸汽萃取(SVE)是去除非饱和土壤中挥发性有机化合物,通过注入井向渗流区域注入空气,利用萃取井产生低压环境的有效手段。在油相中,溶解相和土壤中的吸附相挥发到气相中,并通过萃取井收集在地面尾气处理装置中进行回收或处理[14]。
  土壤气相萃取系统主要由鼓风机,真空泵,空气注入井,抽气井,监测井和辅助管道组成,如图2所示。该技术得到了美国环境保护署(EPA)的大力推广。并且是最广泛使用的修复技术之一。
  1.3萃取和洗脱
  萃取和洗脱技术包括溶剂萃取技术和浸出技术。前者基于“相似溶解度”的原理,使用有机溶剂作为萃取剂,以及基于液体和固体密度差异的液体。分离和固体分离,从而达到土壤修复的目的;而后者主要依靠界面力来实现污染物与土壤颗粒表面的分离和分离。提取和洗脱技术主要用于高浓度有机污染土壤的修复。常用的萃取剂是有机溶液,植物油,超临界流体和亚临界流体。常用的洗脱剂是合成表面活性剂,生物表面活性剂,环糊精,微乳液等。
  溶剂萃取技术广泛用于石油污染土壤修复。李中元[33]采用复合溶剂TU-A提取土壤中的高浓度油,研究了温度,液固比和土壤含水量对除油率的影响。已经发现,升高温度可以增加石油在复合溶剂中的溶解度,从而提高除油率;增加液/固比会增加固相和液相之间污染物的浓度差,从而改善传质驱动力。有利于去除污染物;随着土壤中水分含量的增加,土壤间隙和表面覆盖一层水膜,减少了溶剂与污染物之间的接触面积,导致除油率降低。
  1.4电气维修
  电气维修技术是一种原位土壤修复技术。通过将电极放入污染的土壤中并通过低压直流电来形成电场。
  由电位梯度产生的电动效应(电渗析,电迁移和电泳)驱动流体介质在土壤中的定向运动,导致污染物随着整体流动从土壤中移除[46]。该技术操作简单,不受土壤渗透性的限制,具有广阔的应用前景。
  电修复技术主要通过电渗析去除污染土壤中的石油污染物。在电场的作用下,带电离子的存在导致土壤间隙水或地下水的迁移。一般而言,由于土壤表面带负电,因此间隙液态离子带正电。在离子粘性剪切力的作用下,电渗方向是从阳极到阴极,工艺图如图6所示。当土壤电性能发生变化时,会发生反电渗。此外,在电场电效应下,有机污染物和降解菌的传质过程将得到加强,从而提高石油污染物的生物利用率。
  1.5热解吸热解吸
  土壤修复技术利用高温来增加空气中污染物的分压,从而达到将污染物分子与土壤颗粒分离的目的。热解吸技术主要应用于高浓度挥发性或半挥发性有机污染物污染土壤的修复。有机污染物对土壤颗粒的热解吸包括三个阶段:1土壤孔隙中污染物的蒸发过程;2土壤颗粒内污染物气体分子的内部扩散过程;3污染物分子从土壤表面到大气环境的表面扩散过程[54]。该过程的示意图如图7所示。热解吸系统的常用加热方法包括蒸汽加热,燃料加热,射频加热,微波加热和电加热。
  此外,在热解吸系统中,通常使用载气或真空条件以使挥发的有机污染物进入废气处理系统以进行处置或再循环。
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