文档介绍：化学修复技术
引言
化学修复是利用加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应,使污染物被降解和毒性被去除或降低的修复技术
主要方法
化学淋洗技术
化学固定技术
化学氧化修复技术
化学还原与还原脱***修复技术
土壤性能改良技术
一化学淋洗技术
化学淋洗技术(soil leaching/flushing/washing)是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂,通过水力压头推动清洗液,将其注入到被污染土层中,然后把包含有污染物的液体从土层中抽提出来,进行分离及污水处理技术。
Soil washing is a technology that uses liquids (usually water, bined with chemical additives) and a mechanical process to scrub soils. This scrubbing removes hazardous contaminants and concentrates them into a smaller volume. Hazardous contaminants tend to bind, chemically or physically, to silt and clay. Silt and clay, in turn, bind to sand and gravel particles. The soil washing process separates the contaminated fine soil (silt and clay) from the coarse soil (sand and gravel). pleted, the smaller volume of soil, which contains the majority of the fine silt and clay particles, can be further treated by other methods (such as incineration or bioremediation) or disposed of according to state and federal regulations. The clean, larger volume of soil is not toxic and can be used as backfill.
在操作上又分为原位化学淋洗和异位化学清洗技术。原位化学淋洗时,淋洗液用量以到达植物根部以下而不到地下水为宜,以免污染地下水。
为提高淋洗液的洗脱效率,需要在淋洗液中加入一些能增大污染物水溶性和迁移性的化学助剂。通常选择价格低廉、可生物降解、不易造成土壤污染的化学物质.
化学淋洗技术的关键步骤
淋洗剂的筛选
土壤因素影响分析
淋洗条件的优化(淋洗时间、水土比、淋洗液组合等)
淋洗剂的筛选
无机淋洗剂
酸、碱、盐等无机化合物相对其它淋洗剂具有成本较低,效果好,作用速度快等优点。
其作用机制主要是通过酸解、络合或离子交换作用来破坏土壤表面官能团与重金属形成的络合物,从而将重金属交换解吸下来,进而从土壤溶液中溶出。
Tampouris等通过土柱实验,研究了以HCl + CaCl2溶液作为淋洗剂去除污染土壤中的重金属。结果表明,该淋洗剂对Pb 的去除率为94% ,对Zn的去除率为78% ,对Cd的去除率为70%,证明HCl和CaCl2 溶液配合使用对修复重金属污染土壤是非常有效的。Alam 等通过批处理实验研究了磷酸盐对土壤中***的去除率,表明磷酸盐对铁铝结合态的***有较高的去除率,去除率可以达到40%以上,而对于残余态的***无明显效果。
酸淋洗剂一般对重金属的去除效果好,但其使用带来的负面影响也是相当严重。
由于土壤中重金属的溶解主要受pH值控制,被酸化土壤的pH值只有达到一定程度,通常pH <3 或4 时,大部分重金属才以离子形态存在,但过高的酸度会严重地破坏土壤的理化性质,使大量土壤养分淋失,并严重破坏土壤微团聚体结构
其自身的性质使其无法再利用
同时在淋洗过程中还会产生大量废液,增加后处理成本。
螯合剂
常用的螯合剂大致可分为人工螯合剂和天然螯合剂两类。
人工螯合剂包括: 乙二***四乙酸( EDTA) 、羟乙基替乙二***三乙酸(HEDTA) 、二乙基三乙酸(NTA) 、乙二醇双四乙酸( EGTA) 、乙二***二乙酸( EDDHA) 、环已烷二***四乙酸(CDTA) 等。
天然有机螯合剂包括:柠檬酸、苹果酸、丙二酸、乙酸、组氨酸以及其他类型天然有机物质等。
螯合剂的作用机理就是首先通过螯合作用,将吸附在土壤颗粒及胶体表面重金属离子解络下来然后在利用自身强的螯合作用