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2 化学氧化/还原技术
2.1 异位修复
该技术国外已经形成了较完善的技术体系,应用广泛。国内发展也较快,已有工程应用。
适用性:适用于污染土壤。其中,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。
不适用性:异位化学氧化不适用于重金属污染土壤的修复,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。
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。
修复周期及参考成本:处理周期较短,一般为数周到数月。国外处理成本为200-660美元/m3;国内处理成本一般为500-1500元/m3。
2.2 原位修复
国外已经形成了较完善的技术体系,应用广泛。据美国环保署统计,2005-2008年应用该技术的案例占修复工程案例总数的4%。国内发展较快,已有工程应用。
适用性:适用于污染土壤和地下水。其中,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。受腐殖酸含量、还原性金属含量、土壤渗透性、pH值变化影响较大。
原理:通过向土壤或地下水的污染区域注入氧化剂或还原剂,通过氧化或还原作用,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。常见的还原剂包括硫化氢、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。
修复周期及参考成本:清理污染源区的速度相对较快,通常需要3-24个月的时间,使用该技术修复地下水污染羽流区通常需要更长的时间。美国使用该技术修复地下水处理成本约为123美元/m3。
3 热脱附技术(异位修复)
该技术国外已广泛应用于工程实践。1982-2004年约有70个美国超级基金项目采用该技术。国内已有少量工程应用。
适用性:适用于污染土壤。可处理挥发及半挥发性有机污染物(如石油烃、农药、多氯联苯)和汞。
不适用性:不适用于无机物污染土壤(汞除外),也不适用于腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂含量较高的土壤。
原理:通过直接或间接加热,将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上,通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发,使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。
修复周期及参考成本:处理周期为几周到几年。国外对于中小型场地(2万吨(t)以下,约合26800m3)处理成本约为100-300美元/m3,对于大型场地(大于2万吨,约合26800m3)处理成本约为50美元/m3。国内处理成本约为600-2000元/吨。
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