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焦化工业场地有机污染土壤的化学氧化修复技术

赵丹

   多环芳烃和苯系物是焦化工业场地土壤中最常见的两类污染物。化学氧化修复技术是一种快速而有效的有机污染物治理方法,它是通过向污染土壤中添加化学氧化剂,使其同污染物发生反应,以去除污染物的方法。决定化学氧化修复能否成功的因素包括氧化剂的类型、氧化剂的用量以及氧化剂的投加方式等。本文以某焦化工业搬迁场地多环芳烃和苯系物污染土壤为研究对象,进行了污染场地化学修复的氧化剂筛选及效果评价,并开展了焦化场地不同深度土壤的化学氧化剂需要量研究和现场修复工程效果验证试验等。主要的研究结果如下: 1.化学氧化方法能够有效去除土壤中的苊烯、葸、苯并芘以及二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)花和茚并(1,2,3-cd)芘等PAHs,而对于芴、屈和荧蒽等PAHs的去除效果相对较差。高锰酸钾和过硫酸钠对总PAHs的去除效率最高,分别可达96.2%和91.5%;类Fenton试剂对PAHs的去除效率也能达到79.6%;过氧化氢和Fenton试剂对于PAHs的去除效率最低,均小于60%。 2.土壤中苯系物的去除效果较好的氧化制剂是Fenton试剂和类Fenton试剂,对土壤中BTEX的去除率分别为82.62%和73.22%。二甲苯的去除率最高,其次是苯和甲苯,去除率最低的是乙苯。高锰酸钾和活化过硫酸钠处理后,高达83.35%和77.42%的BTEX都通过挥发进入到了废液中,其并不能有效地将污染物氧化去除。Fenton试剂和类Fenton试剂反应初期放热较明显,温度会迅速上升到35℃和28℃以上,反应过程中pH也会有所上升。温度和pH的变化可能也是影响氧化剂修复效果的因素之一 3.不同深度和不同类型土壤的氧化剂需要量有较大差异,上层0-2m粘质粉土填土的氧化剂需要量接近50g/kg,显著高于中层砂质粉土、粉砂和粘质粉土/粉质粘土,其氧化剂需要量在20g/kg~40g/kg之间,下层细砂的氧化剂需要量最低,为1 g/kg~7g/kg。土壤总有机碳含量是同土壤氧化剂需要量相关性最大的参数,土壤粘粒、粉粒含量及PAHs浓度同土壤氧化剂需要量也呈正相关关系,只有砂粒含量与其呈负相关。 4.高锰酸钾和过硫酸钠对于深层土壤中的PAHs均有较高的去除效率,且都能够使土壤中所有的PAHs浓度降低到USEPA初次修复目标值以下,而其他氧化剂处理后,土壤中残留的萘或苯并芘的浓度有超标现象。成本核算结果表明,不同氧化剂的成本有差异,但都小于50元/吨污染土壤,因此,化学氧化可能是一种较为经济的修复技术,但总的修复成本还需要考虑氧化剂注入井的建设、氧化注入设备的研制、运行和管理等费用。……   
[关键词]:焦化工业场地;多环芳烃;苯系物;化学氧化修复技术;氧化剂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年