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【干货】有机污染土壤的化学氧化修复药剂和方法大汇总

2016-09-08 08:51来源:环境工程关键词:土壤修复污染土壤土壤修复技术收藏点赞

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可通过Fe的螯合来增加Fe的溶解性和寿命

过硫酸盐能与软金属(如铜、黄铜等)发生反应,因此,修复工程所用的装置和材料应能抵抗过硫酸盐腐蚀,比如不锈钢、高浓度聚乙烯或PVC等;

对于所有的氧化剂,在实地实施前都应进行预试验,确定氧化剂的最佳投加量;

对于重金属污染物,还应注意,随着微环境氧化势及pH的改变,金属的存在状态及移动性会改变。

3 过氧化氢/Fenton反应

与过硫酸盐类似,H2O2也不需要催化剂即可独立氧化污染物,但是当H2O2的浓度低于0.1%时,对于许多危险有机污染物的降解效率不高。在H2O2氧化体系中添加Fe2+后,能促进OH*的生成,显著提高H2O2的氧化强度,并且链反应激活,生成新的自由基。这类由Fe作催化剂,H2O2为氧化剂,在pH 2.5-3.5发生的催化氧化反应被称为Fenton反应。Fenton反应中,H2O2的初始浓度为300ppm, Fe2+被氧化为Fe3+,当pH<5时,Fe3+还原为Fe2+,继续作为催化剂激活链反应,生成OH*。基本反应式如下:

Fe2++H2O→Fe3++OH*+OH-

当H2O2过量时,链反应过程能产生许多自由基,因此提高污染物的去除率,并且相比于母体化合物,链反应中生成中的中间产物容易被生物降解。其中有一类重要的副反应:Fe3++nOH-→无定形态沉淀物,大量消耗活性Fe。因此,需要通过降低体系环境的pH值或加入螯合剂,最大程度增加可利用的Fe2+,阻止副反应对体系影响。可通过加酸调节至pH值为3.5-5,常用的酸类如HCl或H2SO4都适用,但是有机酸的副反应趋势大,会增加不必要的土壤有机组分,不予采用。

反应条件下,仍然不可控制H2O2在地下层面发生反应,引起热量散发。H2O2的浓度越高,破坏性越高。即使在混合和环境条件下,挥发性物质也可能挥发进地下。因此,必须采取措施利用H2O2反应所释放的热量。其次,碳酸根离子和金属化合物能与羟基自由基发生反应,引发链终止反应,进而引起氧化剂的需求量增加。在体系设置中,需考虑以上两方面的影响。此外,使用H2O2作氧化剂时,还需考虑以下几点因素的影响:

低pH条件,H2O2能将土壤中的金属溶解,同时增加地下水中金属的浓度;

当H2O2的添加浓度高于10%时,将产生热量;

存在污染气体的产生和挥发的可能性;

碳酸根离子对羟基自由基及氢离子的需求量巨大;

体系中各物质的添加量,在实际注入前应计算出最佳值。

化学氧化处置方法适用于多种环境条件下污染物的去除,

“但其成功应用有两个关键因素:1)试剂的分散性;2)氧化剂与污染物的反应活性。

结束语

在运用化学氧化修复方法对场地进行修复时,需根据污染物及场地情况,因地制宜选择合适的修复剂,设计最优的修复方案,获得最高修复效率。

原标题:[干货]有机污染土壤的化学氧化修复药剂和方法大汇总
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