改性剂协同热脱附多环芳烃污染土壤效率提升研究

通过对多环芳烃(PAHs)污染土壤的异位热脱附实验,探究了碱基类(Ca(OH)₂、CaO、NaOH)、氧化类(过硫酸钠、过氧化苯甲酰、过碳酸钠)和其他类(FeCl₃、CuCl₂、颗粒活性炭)改性剂对PAHs热脱附效率的提升作用,优选最佳改性剂及配比。3类改性剂的优选结果为2.0%(质量分数,下同)Ca(OH)₂、5.0%过氧化苯甲酰和5.0%FeCl₃。添加2.0%Ca(OH)₂在300℃下脱附10 min、添加5.0%过氧化苯甲酰在200℃下脱附60 min或添加5.0%的FeCl₃在150℃下脱附60 min均可使各PAHs组分残留量达到《场地土壤环境风险评价筛选值》(DB11/T 811—2011)的修复标准。添加2.0%Ca(OH)₂对土壤PAHs热脱附去除效果最好,300℃下PAHs热脱附去除率最高,可达96.31%,而5.0%过氧化苯甲酰对PAHs热脱附去除率提升更明显。     

热脱附技术在修复石油烃污染土壤中的应用研究

采用热脱附技术处理实际石油烃污染土壤,考察影响热脱附效率的影响因素,并结合工程实际,初步确定热脱附技术的最优工艺参数.实验结果表明,热脱附技术可有效修复石油烃污染土壤,其中加热温度、停留时间是影响修复效果的关键因素.相同热脱附条件下,石油烃组分相对分子质量越大,饱和蒸气压越低,与土壤有机质结合能力越强,越不易脱附.当加...     

多环芳烃污染土壤的植物与微生物修复研究进展

概括介绍了多环芳烃污染土壤的植物修复、微生物修复和植物-微生物联合修复的原理、优缺点、影响因素及国内外研究进展，并对生物修复的未来发展进行了展望。     

植物混种原位修复多环芳烃污染农田土壤

通过比较实验前后土壤微生物主要类群数量、PAHs降解菌数量、土壤PAHs含量和植物不同部位PAHs含量变化,评价植物单种和混种野外原位修复多环芳烃(PAHs)污染农田土壤的效果。结果显示,150 d天生长期内,黑麦草/小麦混种及黑麦草/蚕豆混种修复效果最好,对土壤PAHs总量的降解率分别达到了59.4%和64.8%。同时,这2个混种处理土壤细菌、真菌和PAHs降解菌数量分别显著高于相应的小麦、蚕豆和黑麦草单种处理。植物不同部位PAHs含量高低次序为根部>茎叶≈籽粒。混种模式下,蚕豆和小麦不同部位PAHs含量比单种模式的不同程度降低,特别是籽粒部。植物混种模式不仅显著提高了土壤PAHs的降解率,还降低了农作物体内PAHs含量,实现了边生产边修复,在污染农田土壤修复领域有着广阔的应用前景。     

多环芳烃污染土壤的植物与微生物修复研究进展

概括介绍了多环芳烃污染土壤的植物修复、微生物修复和植物 微生物联合修复的原理、优缺点、影响因素及国内外研究进展 ,并对生物修复的未来发展进行了展望     

多环芳烃污染土壤生物修复的强化方法

生物降解是去除环境中多环芳烃(PAHs)的重要途径，通过采取一些强化措施，如使用表面活性剂，添加营养物质和提供共代谢底物等，可显著提高PAHs降解速度和程度，为生物修复技术的成功应用提供前提。在分析中，对近年来国内外在PAHs污染土壤生物修复强化方面的研究进展进行了综述。     

原位电阻热脱附修复氯代烃污染土壤

针对原位电阻热脱附(ISERH)技术基础性研究不足、缺乏小试设备研发等问题,利用自主研发ISERH设备,以1,2-二氯乙烷和氯苯为目标污染物,探究了ISERH过程中土壤温度变化及设定温度、加热时间、污染物种类、老化时间对污染物热脱附效果的影响.结果表明,在热脱附过程中氯代烃污染土壤的主要阴离子SO42-和Cl-含量分别...     

氯苯污染土壤低温原位热脱附修复

为了考察低温原位热脱附技术对土壤中氯苯的修复效果,以土壤中氯苯为目标污染物,控制热脱附设备设定温度、土壤粒径、土壤含水率,对不同条件下土壤中的氯苯进行测定分析,研究其对热脱附效果的影响。结果表明：原位热脱附过程中土壤温度变化以加热棒为中心,随着距离增加而呈现时间和空间上的滞后效应;原位热脱附设定温度越高,土壤修复效果越好,当土壤设定温度为100 ℃时,90%土壤样品氯苯去除率达99%以上,与设定温度130 ℃修复效果相当;土壤粒径越小,其比表面积大,对污染物吸附效率越高,所需热脱附时间越长;含水率影响氯苯在土壤中的挥发速率、有效孔隙率和透气率,含水率过高或过低都不利于氯苯污染土壤原位热脱附修复。热脱附设备设定温度、土壤粒径、土壤含水率对低温原位热脱附技术去除土壤中氯苯的效果具有较大的影响。     

添加剂强化热脱附修复菲污染土壤

针对多环芳烃污染土壤热脱附能耗较高的问题,采用K₂CO₃、CaCO₃和Fe₂O₃等添加剂强化热脱附过程,以降低能耗。通过室内模拟实验研究了热脱附温度、停留时间、添加剂种类与投加量等对菲(Phe)去除效果的影响,分析了热脱附去除过程、能耗以及热脱附后土壤理化性质的变化。结果表明：在100、200℃下停留30 min,投加5.0%(质量分数)的K₂CO₃、CaCO₃和Fe₂O₃均能显著提高Phe的去除率(p<0.05),效果最好的是K₂CO₃。添加剂投加后土壤导热系数的提高可能是促进热脱附的重要原因。200℃停留30 min时,Phe去除率随K₂CO₃投加量增加呈现先增加后下降趋势,最优投加量为5.0%,此时去除率为85.90%,较无添加剂组提高了11.82百分点。200℃时,投加...     

多环芳烃污染土壤生物修复的强化方法

生物降解是去除环境中多环芳烃(PAHs)的重要途径,通过采取一些强化措施,如使用表面活性剂,添加营养物质和提供共代谢底物等,可显著提高PAHs降解速度和程度,为生物修复技术的成功应用提供前提。在分析中,对近年来国内外在PAHs污染土壤生物修复强化方面的研究进展进行了综述。     

熟石灰强化热脱附修复重质石油污染土壤

针对热脱附技术修复石油污染土壤存在能耗高的问题,采用添加Ca(OH)₂实现在相对较低的温度下强化热脱附重质石油污染土壤,以降低能耗。通过室内模拟实验,研究了热脱附温度、停留时间和Ca(OH)₂添加量对重质石油污染土壤中总石油烃(total petroleum hydrocarbon, TPH)去除率的影响。结果表明,当热脱附温度为400 ℃、停留时间为30 min、加入1% Ca(OH)₂时,石油污染土壤中TPH的去除率相比无Ca(OH)₂热脱附的土壤提高了23.6%;土壤中饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质的去除率分别增加了17.3%、29.3%、18.1%和46.7%,对沥青质的去除效果最佳。Ca(OH)₂能够降低热反应活化能且增加活性位点是其显著促进土壤中重质石油烃的热脱附去除的主要原因。Ca(OH)₂强化热脱附后土壤粘性降低,分散性增强,粒径变小,且在表面生成一层类焦炭的物质。该研究结果可为热脱附技术在石油污染土壤修复中的应用提供参考。     

异位热脱附技术与设备在我国污染场地修复工程中的应用

异位热脱附技术具有污染物去除率高、修复周期短、普适性强等显著优势,是目前修复有机污染土壤最有效的技术之一。通过资料、文献查阅及现场调研,梳理了异位热脱附技术及设备在国内外的研究现状及在我国的应用发展历程,结合工程案例,分析了典型直接热脱附设备、间接热脱附设备的工艺技术路线,进而提出开展实际污染场地修复时的设备选择建议,以及热脱附技术的理论研究和设备发展方向,为我国有机污染土壤异位热脱附修复技术的推广和应用提供参考。     

有机污染土壤异位直接热脱附装置节能降耗方案

以异位直接热脱附技术的原理、适用范围、工艺流程、优缺点等为基础,建立了输入、输出能量平衡关系式并进行了热平衡计算;针对该工艺能耗过高的问题,分析了系统各部分能耗,提出了节能降耗方案。通过烟气热回用装置,将二燃室后高温烟气余热能量经循环管道输送给土壤预干燥装置,将有机污染土壤含水率降低,从而减少系统总能耗。结果表明：经过热力计算,土壤水分预干燥量越大,系统节能效果越好;烟气余热足够用于土壤预干燥减少17%左右土壤水分的要求。通过土壤预干燥装置将土壤水分从20%降低到15%,可使直接热脱附装置降低能耗20%以上。     

异位间接两级热脱附技术在有机污染土壤修复工程中的应用

以某有机污染土壤热脱附修复工程为例,考察了自研异位间接两级热脱附设备特点、工艺流程、温度监控以及尾气排放达标情况,以探究异位热脱附技术在有机污染土壤修复工程中的应用.应用结果表明,在一级加热炉膛温度300℃、二级加热炉膛温度500℃,停留时间为30 min的条件下,能实现污染土中石油烃、苯系物和多环芳烃类复合有机污染物...     

石油污染土壤热脱附修复实验研究

采用热脱附技术修复石油污染土壤,并分析热脱附主要影响因素、石油烃组分去除效果以及热解油组分.结果表明:(1)对于初始含油率8.86％、含水率3.5％ 的河南油田石油污染土壤,400℃恒温3.0 h或500℃恒温1.5 h、升温速率10℃/min为优化热脱附条件.(2)在低温阶段(100～300℃),饱和烃、芳烃去除率分...     

我国华东地区污染土壤异位热脱附修复碳排放及减排策略

为探索我国污染土壤异位热脱附修复的碳减排路径,采用生命周期评价方法理论,确定污染土壤异位热脱附修复碳排放核算系统边界和清单。将异位热脱附修复划分为土壤开挖、运输、预处理、主处理、尾气处理、最终处置6个过程,基于华东区域5个典型工程的能源及物料调研数据,核算了异位热脱附修复过程碳排放水平,识别出碳排放的主要影响因素,提出针对性的减排策略。结果表明,异位热脱附修复1 m³污染土壤全过程碳排放为212.22 kgCO_2eq,碳排放集中在预处理、主处理和尾气处理3个过程,尾气处理过程最高,占比为54%。从碳排放源上看,主要为间接碳排放,占比达62%。生石灰、天然气、NaOH碱性溶液等物料投入量是碳排放的主要影响因素。同时,修复后土壤外运距离超过300 km后,将会对全过程碳排放产生较大影响,应提高物料使用率、控制土壤外运距离,以实现修复过程碳减排。本研究结果可为污染土壤异位热脱附修复技术的低碳应用提供参考。     

土壤修复的热脱附技术特征尾气模块化处理工艺研究进展

污染土壤热脱附修复后,尾气处理是不可忽视的重要环节。论述了热脱附技术特征尾气模块化处理工艺的总体概况,探讨了污染物、土壤性质和处理工艺等对尾气处理工艺的影响,总结了针对4类污染物的典型热脱附技术特征尾气模块化处理工艺,并对催化氧化、非热等离子体、高能电晕等新兴模块进行了简介。最后提出了热脱附技术特征尾气模块化处理工艺的问题和研究展望。     

污染土壤直接热脱附燃烧器低氮优化设计及数值模拟

为解决直接热脱附设备二燃室燃烧器氮氧化物排放高的问题,利用热平衡计算方法建立其输入和输出能量平衡关系式,得到二燃室温度维持1 100 ℃时所需燃气量和助燃风量;同时,结合空气分级技术、燃料分级技术和部分预混燃烧技术对燃烧器进行优化设计,并对其燃烧情况进行了数值模拟计算。热平衡计算结果表明,维持二燃室燃烧温度1 100 ℃所需的燃气量和助燃风量分别为1 003和22 066 m³·h⁻¹。数值模拟结果表明,增加燃气预混喷口可显著强化燃气/空气混合,使燃烧更为迅速,可防止滞后的火焰冲刷壁面,也有助于分散火焰,避免局部高温。增加二级空气通道可降低空气的出口流速,防止出现脱火现象,且利于燃气径向扩散,避免火焰集中。以上2种方法均能有效降低氮氧化物排放量,且采用燃气部分预混后二燃室出口处一氧化碳浓度大幅降低。在同时采用燃气预混喷口和二级空气通道后,NO_x浓度稳定在45 mg·m⁻³左右,相比于现有燃烧器减少了85%。该研究结果可为直接热脱附设备二燃室燃烧器的低氮设计提供参考。     

PAHs污染土壤的热修复可行性

以某煤制气厂污染场地中16种US EPA优先控制多环芳烃（Σ16 PAHs）为目标污染物进行了热修复批量实验和可行性实验。热修复批量实验结果表明,当热修复温度为400 ℃、加热时间为8 h时,土壤中的Σ16 PAHs去除率达99.9%。热修复可行性实验选择重污染、中污染和轻污染土壤以400 ℃作为目标温度,恒温72 h进行实验。热修复前后不同程度污染土壤的Σ16 PAHs的总去除率均可达到99.9%,但重污染土壤浓度非常高,部分苯并类物质未达到修复目标值,需进一步延长加热时间或提高加热温度保证达到修复目标值。土壤土工参数影响分析结果表明,热修复后土壤颗粒粒径呈增大趋势,土壤稳定性、抗压强度均增强。此外,土壤中可溶性盐含量增多,盐渍化程度增大。     

表面活性剂对多环芳烃的淋洗修复

土壤是人类赖以生存和发展的物质基础和环境条件。但目前无论在发展中国家还是在发达国家土壤污染问题都很严重。土壤淋洗修复技术是一种行之有效的污染土壤治理技术,适合于快速修复受高浓度重金属和有机物污染土壤与沉积物。研究了Triton X-100、SDS、TW80对多环芳烃的增溶作用,以及不同比例的Triton X-100/SDS复合表面活性剂对多环芳烃的增溶作用效果。以沈阳炼焦煤气厂搬迁区为实例,研究了土壤与淋洗剂的固液比、淋洗剂的浓度和淋洗的振荡时间对土壤淋洗修复效果的影响。