【修复知识】热解吸修复技术
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土壤修复热脱附技术引言土壤污染是一个全球性的环境问题,经过工业化进程后,很多地区的土壤受到了重金属、有机污染物等的严重污染。
这些污染物不仅影响到土壤的肥力和生态功能,还对人类健康构成威胁。
因此,土壤修复成为了一项紧迫而重要的任务。
本文将重点介绍土壤修复中的热脱附技术及其应用。
热脱附技术概述热脱附技术是一种利用高温和脱附剂将污染物从土壤中挥发或转化的修复方法。
该技术适用于一些难以降解的有机污染物和重金属离子的修复。
其原理是通过热脱附剂的加热使其与污染物发生相互作用,从而改变污染物与土壤颗粒的结合状态,使其易于脱附。
热脱附技术的工作原理热脱附技术的工作原理涉及以下几个方面:1. 热脱附剂的选择热脱附剂是热脱附技术中的关键组成部分,其选择应根据目标污染物的性质和土壤的特点来确定。
常用的热脱附剂包括活性炭、氧化铝等。
2. 温度控制热脱附技术中的温度控制非常重要,过高的温度可能对土壤造成不可逆的损害,而过低的温度则无法有效脱附污染物。
因此,温度应根据不同的污染物和土壤类型进行合理调节。
3. 作用时间与速率热脱附技术的作用时间与速率对修复效果有重要影响。
过短的作用时间可能使部分污染物无法完全脱附,而过长的作用时间则可能导致土壤中有用成分的流失。
因此,合理控制作用时间与速率是保证修复效果的关键。
4. 脱附后处理热脱附技术后期的处理工作也非常重要。
一方面,脱附后的污染物应进行合理的处置,以防止二次污染。
另一方面,修复后的土壤也需要进行适当的调理和肥养,恢复其生态功能。
热脱附技术的应用领域热脱附技术在土壤修复中有着广泛的应用领域,以下是几个主要的领域:1. 工业废弃土壤的修复工业废弃土壤中常含有大量的有机污染物和重金属离子,这些污染物对土壤和周围环境造成了严重的威胁。
热脱附技术通过高温处理,可以有效地将这些污染物从土壤中脱附,并得到进一步处理或处置。
2. 农田重金属修复农田土壤中的重金属污染是一种常见的问题,这些重金属对作物的生长和品质有着严重影响。
第一章1. 修复、恢复、改建、重建的定义及其之间的区别关系图修复:借助外界作用力使受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。
恢复:使受损对象向原初状态发生改变重建:使完全丧失功能的对象恢复至原初水平改建:使部分受损的对象进行改善,增加人类期望的特点,减小人类不希望的自然特点2. 环境修复的定义及其主要类型环境修复:对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施,使存在于环境中的污染物浓度减少或毒性降低或完全无害化。
主要类型:土壤环境修复、水体环境修复、大气环境修复和固体废物环境修复。
土壤环境修复:对污染的土壤实施修复,以阻断污染物进入食物链,防止随生物造成危害,促进土地资源的保护和可持续发展。
水体环境修复:利用物理的、化学的、生物的和生态的方法减少水环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,使污染了的水环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。
大气环境修复:采取一定的措施,包括物理、化学和生物的方法来减少大气环境中的有毒有害化合物。
固体废弃物环境修复:利用化学、物理或生物的方法对污染环境的固体废弃物进行处理,以达到减少污染的无害化处理。
3. 按照修复对象划分,环境修复技术的类型和含义4. 按照修复方法来划分,环境修复技术的类型和各自特点修复技术的类型:工程技术、物理技术、化学技术和生物技术。
环境物理修复技术:借助物理手段将污染物从环境中提取分离出来的技术,工艺简单、费用低。
通常没有高度的选择性,多用作初步的分选。
一般说来,物理分离技术没有充分达到环境修复的要求。
环境化学修复技术:发展较早也相对成熟。
主要包括:化学淋洗、溶剂浸提、化学氧化修复和化学还原修复等。
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;在土壤修复中,化学还原和还原脱氯法则作用于分散在地表下较大、较深范围内的氯化物等还原反应敏感的化学物质,将其还原、降解;原位化学淋洗技术对去除低溶解度和吸附力较强的污染物更有效。
污染场地土壤修复技术研究现状与发展趋势摘要:通过近年来对我国土壤污染现象的调查发现,污染场地的数量呈现上升的趋势,在土壤环境治理方面相关部门需要加大关注力度,结合当前土壤环境污染现状进行分析,落实科学的修复技术应用。
在当前的土壤环境修复中面临着很多难题,比如说制定的修复方式与实际情况之中存在的偏差,无法落实修复效果的提升,而且一些修复应用的资金投入力度不足,制约了土壤环境的修复效果。
所以,相关机构需要在土壤环境管理方面落实更多的资金和技术支持,确保制定的措施能够达到良好的土壤环境管理,为我国的工业、农业发展奠定坚实基础。
本文对污染场地土壤修复技术研究现状与发展趋势进行分析,以供参考。
关键词:污染场地;土壤修复技术;发展趋势引言污染场地土壤修复技术是利用现代人工技术调查研究土壤污染的原因,并根据调查结果选择适当的修复方法,恢复土壤原有的生态活性,提高土壤的开发利用率。
现阶段,随着我国土壤污染的加剧,制定了一系列针对性方案,加大了对土壤修复技术的研究力度,希望解决现有的污染问题,保护自然环境质量。
1污染场地土壤污染形成原因目前,生活垃圾的排放量呈明显上升趋势,各类垃圾堆积在环境中,经过环境侵蚀或人工处理,产生的有害物质直接融入土壤,增加了土壤中放射性和化学物质的含量,破坏了原有的结构体系,导致土壤性能逐渐下降,随着时间的推移,不良物质会渗透到深层土壤中,从而影响地下水或其他地下资源。
自然污染的产生也往往是由人类活动引起的,比如近年来环境中存在的砷元素较多,危害更大。
有鉴于此,中国应加强土壤污染治理,规范日常生活和作业,保护和恢复土地资源。
2常用的土壤污染修复技术2.1电动修复技术电动修复技术就是指在电场作用下,以电迁移为基础,将土壤中含有的各类重金属离子与无机盐传送到电极,实现对重金属离子的清理。
电动修复技术与其他的修复方式有着较大的差别,该技术可以满足低电导率,实现对细微颗粒中的重金属离子去除,不会产生对土壤结构的破坏,而且在利用该技术进行土壤环境的修复时,修复范围非常广,操作过程简单而且灵活,具备的应用优势非常明显。
简述挥发性有机物污染土壤工程修复技术的研究进展作者:孙俊王鑫陈曦来源:《科技创新导报》2012年第11期摘要:挥发性污染毋庸置疑的已经成为了严重影响人们身体健康和人类进步的污染种类之一,目前,已经被各国科学家、学者重视起来。
挥发性有机物污染作为一种可以在空气中传播的污染方式,使其成为了一种难以治理,来源广泛的污染。
本文从挥发性有机物的理论概念出发,阐述了对土壤的污染,给人们带来的健康危害以及治理工作的开展。
关键词:挥发性有机物土壤污染中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(b)-0142-01随着国民经济的快速发展,各种污染已经成为了人类文明前进的最大阻碍,已经使得人们付出了惨痛的代价,人类面临着自己的家园每况越下,到了必须敲响警钟的时刻了。
日前,有报道称世界汽车的日尾气排放量逼近了大自然所能修复的极限数值,石油开采的不规范使得石油泄漏、对土壤、水源等造成了无法挽回的损害。
有专家指出,大量的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds)VOCs对土壤的污染的危害将在未来成为人类最防不胜防的健康杀手,为此,有效的治理、管理来整治挥发性有机物污染对土壤的工程的实施刻不容缓。
1 挥发性有机物污染VOCs挥发性有机物定义为:室温下,饱和蒸汽压大于7091Pa,或者沸点在260℃以下的有机物以气体的方式进入空气中的污染,一般常见的以这种污染方式存在的主要有石油、制药、印刷、化工原料、喷涂等等。
挥发性有机物由于其特性一般具有几点特征:(1)隐蔽性:气体是均匀的分布在空气中的,很多时候是人们不可以避免的,当有毒有害的有机物以气体形式存在空气中时,深入到土壤后就可以造成土壤污染,当蕴藏在土壤中的有毒有机物释放出来后对人们的危害不可估量。
(2)有毒有害:挥发性有机物大部分都是对人体有害无利的物质,这些土壤中的物质一旦在适当的气温释放出来,其毒害性可以对人畜的眼睛、皮肤、呼吸道造成危害,轻则使人畜皮肤过敏、头痛、呼吸道感染,重则将危及到生命。
热解吸装置安全操作及保养规程一、安全操作规程1.了解设备:在操作前,了解热解吸装置的结构和工作原理,并熟悉各个部件的名称和作用。
2.个人防护:操作人员应穿戴好防护衣物、鞋子和手套。
对于有毒物质的操作,应佩戴带过滤装置的呼吸器。
3.设备检查:在操作前,仔细检查设备及附属设备是否处于正常工作状态,确认连接管道是否完好,确保设备的安全运行。
4.正确搬运:搬运热解吸装置时,应注意平稳放置,避免碰撞或摔落,以免造成设备损坏或人员伤亡。
5.设备连接:在安装设备时,应确保所有管道连接牢固,无漏气现象,避免因气体泄漏引发安全事故。
6.使用电源:操作人员应严格按照电源的使用要求,避免过载或短路引发火灾或触电事故。
7.操作规范:操作人员应按照设备使用说明书进行操作,避免不当操作导致的设备故障或安全事故。
8.紧急情况:在发生紧急情况时,应立即停止操作,切断电源,并按照应急预案进行处理,确保人员的安全。
二、设备保养规程1.清洁设备:每次使用后,应清洁设备表面的污垢,保持设备干净整洁。
2.检查管道:定期检查设备的连接管道,发现有松动或破损应及时修复,确保设备的正常运行。
3.保养传感器:定期检查和保养热解吸装置的传感器,如有损坏或失灵应及时更换,以保证测试结果的准确性。
4.维护过滤装置:定期清洗或更换热解吸装置的过滤装置,避免其堵塞或故障,影响设备的正常工作。
5.检修电路:定期检修热解吸装置的电路,检查电源线路是否完好,确保电源供应的稳定和安全。
6.定期保养:定期维护设备,检查设备的运行状态,如有异常应及时处理,检查设备的附件供应是否正常。
8.停机保养:在停机维修时,应先切断电源,确保设备的安全。
在维修过程中,应采取适当的防护措施,避免维修人员受伤。
三、事故处理规程1.火灾事故:如发生火灾事故,应立即切断电源,使用灭火器或其他灭火设备进行扑灭,同时通知相关部门协助处理。
2.泄漏事故:如发生有毒物质泄漏事故,应迅速将人员转移到安全地点,封锁泄漏点,并通知专业人员进行处置。
第一章:绪论1. 修复:借助外界作用力使受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。
恢复:使受损对象向原初状态发生改变重建:使完全丧失功能的对象恢复至原初水平改建:使部分受损的对象进行改善,增加人类期望的特点,减小人类不希望的自然特点区别关系图2.环境修复:对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施,使存在于环境中的污染物浓度减少或毒性降低或完全无害化。
类型(按对象):土壤环境修复、水体环境修复、大气环境修复、固体废物环境修复土壤环境修复:对污染的土壤实施修复,以阻断污染物进入食物链,防止随生物造成危害,促进土地资源的保护和可持续发展。
水体环境修复:利用物理的、化学的、生物的和生态的方法减少水环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,使污染了的水环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。
水体污染(eg 电池,一粒纽扣电池能使60万升水污染)大气环境修复:采取一定的措施,包括物理、化学和生物的方法来减少大气环境中的有毒有害化合物。
固体废弃物环境修复:利用化学、物理或生物的方法对污染环境的固体废弃物进行处理,以达到减少污染的无害化处理。
工业固体废弃物处理、废弃矿山、采矿场复垦、生活垃圾固废处理、污水处理厂污泥后续处理原位修复:对污染物就地处理,使之得以降解和减毒。
需建设昂贵的地面环境工程基建和运输,操作维护简单,可对深层次污染的土壤进行修复,但缓慢,且有一定风险。
异位修复:挖掘后通过其它手段或技术进行处理。
时间短,代价较高,但环境风险较低,系统处理的可预测性较高。
4.环境修复技术(按方法):工程技术(机械技术)、物理技术、化学技术、生物技术四类基本技术基本作用在于改变自然界的运动形式和状态环境物理修复技术:借助物理手段将污染物从环境中提取分离出来的技术特点:工艺简单、费用低。
通常没有高度的选择性,多用作初步的分选。
一般说来,物理分离技术没有充分达到环境修复的要求。
环境化学修复技术:发展较早也相对成熟。
【修复知识】热解吸修复技术
2014-04-11 治愈大地(土壤重金属污染修复)
热解吸修复技术是通过直接或间接热交换,将污染介质及其所含的有机污染物加
热到足够的温度(通常被加热到150~540℃),以使有机污染物从污染介质上得
以挥发或分离的过程。
热解吸技术通常分为两大类:
-土壤或沉积物加热温度为150~315℃的技术为低温热解吸技术;
-温度达到315~540℃的为高温热解吸技术。
目前此类修复工程涉及的污染物包括:苯、甲苯、乙苯、二甲苯或石油烃化合物
(TPH)。
一、热解吸系统
1)热解吸技术可以分为两步:
-加热被污染的物质使其中的有机污染物挥发;
-处理废气,防止挥发污染物扩散到大气。
热解吸系统可以分为两类:
-连续给料系统;
-批量给料系统。
2)直接接触热解吸系统(第三代)
3)间接接触热解吸系统
间接接触热解吸系统也是连续给料系统,它有多种设计方案:
旋转干燥热解吸系统(下图)
热螺旋解吸系统
加热灶
4)热空气浸提热解吸系统
热空气浸提热解吸系统是批量给料系统,它将热、堆积和气体浸提技术结合起来,
以去除和降解土壤中的烃类污染物,使污染土壤得以修复的过程。这项技术在处
理汽油、石油、重油、PAHs污染的土壤上十分有效。
5)堆式热解吸系统
5)热毯与热井
类似于土壤热蒸气浸提技术,下图为采用热井加热受污染土壤的原位热解吸示意
图。
二、系统设计及其考虑因素
1)修复处理过程
不管采用什么样的热解吸系统,对污染土壤处理成功与否在很大程度上取决于加
热温度和土壤本身的特性。此外,系统性能还与污染物种类、与污染土壤亲近程
度以及水分含量等密切相关。总得来说,如果有充足的停留时间、气流以及足够
高的温度,处理系统通常很有效。
2)系统设计及性能
-连续给料热解吸系统比批量给料系统的土壤处理能力更高,适合较大工程;
-几乎所有技术都强调土壤的前处理过程;
-连续给料热解吸技术更适合需要处理温度高的污染物;
-批量给料热解吸系统需要更小的工程施展空间和更短的活化时间。
三层可行性试验。
3)系统所需资源
燃料、水和电力都是操作热解吸系统的必须资源。
4)修复地点的实际条件
当地土地利用情况、气候条件、待修复污染土壤的体积或数量、污染土壤的运
输、当地劳动人员和辅助设施的可得性和工资支付、可提供的工程施展空间以
及环保部门的许可。
三、应用热解吸系统应考虑的问题
1.场地特征
2.水分含量(过高的水分将提高操作费用)
3.土壤粒级分布与组成
4.土壤密度
5.土壤渗透性与可塑性
6.土壤均一性
7.热容量
8.污染物与化学成分
四、热解吸系统的适用范围
热解吸系统可以用在广泛意义上的挥发态有机物(VOCs)、半挥发态有机物
(SVOCs)、农药,甚至高沸点氯代化合物如PCBs、二噁英和呋喃类污染土壤的
治理与修复上。待修复物除了土壤外,也包括污泥和沉积物等,但是热解吸技术
对仅被无机物如重金属污染的土壤、沉积物的修复时无效的。
1.温度范围
2.可行性研究
3.重金属污染物
4.
其他因素(污染物浓度较低可采用其他简单处置、时间限制、公众接受度、能源和水供应、空
间足够与否、费用、各国各地处理标准等)
五、实例
地点:美国南峡谷瀑布(Glens falls)Drag点.
类型:PCBs污染,土壤中PCBs平均浓度500mg/kg,最大浓度5000mg/kg。
技术1:非直接接触旋转干燥系统,在330℃条件下。
效果1:处理后达到0.268mg/kg,去除率大于99%。
技术2:原位热毯处理系统,在200摄氏度条件下。
效果2:PCBs的浓度从75~1262mg/kg,降至小于2mg/kg,去除率大于99%。