污染场地修复技术报告之二：异位化学氧化/还原技术-北极星环境修复网

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异位化学氧化/还原技术

2.1 技术名称

技术名称：异位化学氧化/还原，英文名称：Ex-Situ Chemical Oxidization/Reduction

2.2 技术适用性

2.2.1 适用的介质：污染土壤

2.2.2 可处理的污染物类型：化学氧化可处理石油烃、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚类、MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物;化学还原可处理重金属类(如六价铬)和氯代有机物等。

2.2.3 应用限制条件：异位化学氧化不适用于重金属污染土壤修复，对于吸附性强、水溶性差的有机污染物应考虑必要的增溶、脱附方式;异位化学还原不适用于石油烃污染物的处理。

2.3 技术介绍

2.3.1 原理：向污染土壤添加氧化剂或还原剂，通过氧化或还原作用，使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。

2.3.2 系统构成和主要设备：修复系统包括土壤预处理系统、药剂混合系统和防渗系统等。其中：(1)预处理系统。对开挖出的污染土壤进行破碎、筛分或添加土壤改良剂等。该系统设备包括破碎筛分铲斗、挖掘机、推土机等。(2)药剂混合系统。将污染土壤与药剂进行充分混合搅拌，按照设备的搅拌混合方式，可分为两种类型：采用内搅拌设备，即设备带有搅拌混合腔体，污染土壤和药剂在设备内部混合均匀;采用外搅拌设备，即设备搅拌头外置，需要设置反应池或反应场，污染土壤和药剂在反应池或反应场内通过搅拌设备混合均匀。该系统设备包括行走式土壤改良机、浅层土壤搅拌机等。(3)防渗系统为反应池或是具有抗渗能力的反应场，能够防止外渗，并且能够防止搅拌设备对其损坏，通常做法有两种，一种采用抗渗混凝土结构，一种是采用防渗膜结构加保护层。

2.3.3 关键技术参数：影响异位化学氧化/还原技术修复效果的关键技术参数包括：污染物的性质、浓度、药剂投加比、土壤渗透性、土壤活性还原性物质总量或土壤氧化剂耗量(SoilOxidant Demand, SOD)、氧化还原电位、pH、含水率和其它土壤地质化学条件。

(1)土壤活性还原性物质总量：氧化反应中，向污染土壤中投加氧化药剂，除考虑土壤中还原性污染物浓度外，还应兼顾土壤活性还原性物质总量的本底值，将能消耗氧化药剂的所有还原性物质量加和后计算氧化药剂投加量。

(2)药剂投加比：根据修复药剂与目标污染物反应的化学反应方程式计算理论药剂投加比，并根据实验结果予以校正。

(3)氧化还原电位：对于异位化学还原修复，氧化还原电位一般在-100 mV 以下，并可通过补充投加药剂、改变土壤含水率、改变土壤与空气接触面积等方式进行调节。

(4)pH：根据土壤初始pH 条件和药剂特性，有针对性的调节土壤pH，一般pH 范围4.0~9.0。常用的调节方法如加入硫酸亚铁、硫磺粉、熟石灰、草木灰及缓冲盐类等。

(5)含水率：对于异位化学氧化/还原反应，土壤含水率宜控制在土壤饱和持水能力的90%以上。

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