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土壤蒸气浸提技术效果如何?

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浏览:- 发布日期:2019-10-31 15:14:27【

土壤蒸气浸提(简称SVE) 技术是去除土壤中挥发性有机污染物(VOCs) 的一种原位土壤修复技术。它是在污染土壤内引入清洁空气产生驱动力,利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度,在气压降低的情况下,将其装化为气态污染物排除土壤外的过程。土壤蒸汽浸提技术利用真空泵产生负压驱使空气流过污染的土壤空隙,而解吸并夹带有机污染组分流向抽取井,并最终于地上进行处理。为增加压力梯度和空气流速,很多情况下在污染土壤中也安装若干空气注射井。

最早于1984年由美国Terravac公司研究成功并获得专利授权。它是指通过降低土壤孔隙的蒸汽压,把土壤中的污染物转化为蒸气形式而加以去除的技术,是利用物理方法去除不饱和土壤中挥发性有机组分(VOCs)污染的一种修复技术,该技术适用于高挥发性化学污染土壤修复,如汽油、苯和四氯乙烯等污染的土壤。

溶剂浸提技术对去除低溶解度和吸附力较强的污染物比较有效,但是引入的淋洗助剂对生态系统可能有负面影响,人们对它们在生态系统中的最终行为和环境效应还不完全了解。 化学氧化技术是一种快捷、积极,对污染物类型和浓度不是很敏感的修复方式。然而,注射的氧化剂通常是非特异的,既作用于有机污染物,又能攻击天然有机质。污染区的高含量有机质能够耗费很大比例的氧化剂,使修复费用大幅度增加。

土壤抽提技术的特点是:

可操作性强、设备简单、容易安装;对处理地点的破坏很小;

处理时间较短,在理想的条件下,通常6个月到2年即可;

与其他技术联用,可处理固定建筑物下的污染土壤。

该技术的缺点是:

很难达到90%以上的去除率;

在低渗透土壤和有层理的土壤上有效性不确定;

只能处理不饱和带的土壤,要处理饱和带土壤和地下水,还需要其他技术。

采用原位土壤蒸汽浸提修复的污染土壤应具有高的渗透能力、大孔隙度以及不均匀的颗粒大小分布。影响异位土壤浸提技术发挥有效性的主要因素包括:挖掘和物料处理的过程中容易出现气体泄漏;运输过程中有可能导致挥发性物质释放;占地空间大;处理前直径大于的块状碎石需提前去除;黏质土壤影响修复效果;腐殖质含量过高会抑制挥发过程为了强化蒸汽浸提技术,出现了多相浸提技术,该技术同时对土壤和地下水蒸汽进行提取。随着地下水位的降低,浸提过程就可以应用到新露出的土壤层中。

该技术特别适用于处理中、低渗透性地层及地下水中的挥发性有机卤化物污染物,对于非卤化挥发性有机卤化物和石油烃化合物的修复技术也不错。该技术又包括两相浸提技术和两重浸提技术蒸汽浸提技术所需设备一般有:鼓风机、浸提井、真空系统、监测井和气体处理系统多相浸提技术修复土壤的时间可由几个月至几年不等。

土壤蒸汽浸提技术原理:

是在污染土壤内引入清洁空气产生驱动力,利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度,在气压降低的情况下,将其转化为气态的污染物排出土壤外的过程。土壤蒸汽浸提利用真空泵产生负压驱使空气流经受污染的土壤孔隙而解吸并夹带有机组分流向抽取井,并最终于地上进行处理。

土壤蒸汽浸提技术的研究,在初期集中于现场条件下的开发与设计,现阶段流动模式大多是建立在汽液局部相平衡假定的基础上;另一个研究方向是对技术本身的改进和拓展,最重要的是原位空气注射(in-situ air sparging)技术,该技术将土壤蒸汽浸提修复技术的范围拓展到对饱和层土壤及地下水有机污染的修复。

1.一种蒸汽浸提法修复土壤的方法,其特征是:该方法包括如下步骤:

(1)在待修复土壤中布置横竖交错的蒸汽管道;

(2)将水和酒精按照3:1的比例混合加热生产蒸汽通入步骤(1)布置好的蒸汽管道中;

(3)蒸汽保温通气30分钟-60分钟即可。

2. 1所述的蒸汽浸提法修复土壤的方法,其特征是:所述的蒸汽管道的分 布密度为横竖相邻的管道之间的距离不大于1米。

3.12所述的蒸汽浸提法修复土壤的方法,其特征是:所述的蒸汽的温 度大于80℃

蒸汽浸提法修复土壤的方法

中国现有耕地有近1/5受到不同程度的污染,污染土壤将导致农作物减产,甚至有可能 引起农产品中污染物超标,进而危害人体健康。另外,随着经济发展与城市化的加速,工矿 企业导致的场地污染也十分严重。由于产业结构与城市布局的变化与调整,有些化工、冶金 等污染企业纷纷搬迁,加上一些企业的倒闭,污染场地不断产生。土壤是人类社会生产活动 的重要物质基础,是不可缺少、难以再生的自然资源。没有处理的污染场地将是化学定时炸 弹,一旦大面积爆发将会对国家可持续发展造成难以估量的影响,因此必须对土壤污染的 预防和污染土壤修复予以高度重视。因此有必要妥善管理并加以修复,使其得到合理利用。

随着人们对环境问题的关注和现代农业的推进,农药微生物修复技术将在农药环 境污染治理中发挥更大的作用,但在修复过程中也存在以下问题:微生物修复研究在实验 室中取得很多理想效果,但将结果应用于土壤污染现场时往往达不到预期效果,甚至与实 验室结果相悖;在试验过程中,微生物受外界影响大;还有很多情况下污染物并不能完全降 解,可能会产生中间产物,有时中间产物的毒性大于母体化合物的毒性。

种蒸汽浸提法修复土壤的方法,对土壤的 修复效果好,并能有效避免二次污染的产生。

上述的目的通过以下的技术方案实现:

蒸汽浸提法修复土壤的方法,该方法包括如下步骤:

(1)在待修复土壤中布置横竖交错的蒸汽管道;

(2)将水和酒精按照3:1的比例混合加热生产蒸汽通入步骤(1)布置好的蒸汽管道中;

(3)蒸汽保温通气30分钟-60分钟即可。

所述的蒸汽浸提法修复土壤的方法,所述的蒸汽管道的分布密度为横竖相邻的管 道之间的距离不大于1米。

所述的蒸汽浸提法修复土壤的方法,所述的蒸汽的温度大于80℃

有益效果:

蒸汽中加入了酒精,可以除去土壤中的油类、重金属、多环芳烃或二恶英等污 染物,对于含有挥发性有机卤代物和非卤代物的污染土壤修复效果明显;并且可操作性强,处理污染物的范围广,可由标准设备操作,不破坏土壤结构以及可回收利用有潜 在价值的废弃物等。

具体实施方式:

实施例1

蒸汽浸提法修复土壤的方法,该方法包括如下步骤:

(1)在待修复土壤中布置横竖交错的蒸汽管道;

(2)将水和酒精按照3:1的比例混合加热生产蒸汽通入步骤(1)布置好的蒸汽管道中;

(3)蒸汽保温通气30分钟-60分钟即可。

所述的蒸汽浸提法修复土壤的方法,所述的蒸汽管道的分布密度为横竖相邻的管 道之间的距离不大于1米。本实施例中优选横竖相邻的管道之间的距离为80cm,并且管道上 密布设置有蒸汽挥发孔。蒸汽压力为200MPa以上。

所述的蒸汽浸提法修复土壤的方法,所述的蒸汽的温度大于80℃。本实施例中优 选蒸汽温度为90℃

 

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