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国内外热脱附技术研究简要综述

访问量:85 次发布时间:2018-02-06

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热解吸设备及技术是修复污染土壤(污泥、沉淀物、滤渣)的有效技术之一,热解吸设备不同于焚烧,有机污染组分的分解不是其预期目的,而是通过直接或间接加热,将土壤中有机污染组分加热至足够高的温度,使其与土壤分离的过程。热脱附系统可通过调节加热温度和停留时间等方式有选择地将污染物从一相转化为另一相。热解吸设备主要包含两个基本操作过程:一是加热待处理物质,将目标污染物挥发成气态分离;二是将含有污染物的尾气进行冷凝、收集以及焚烧等处理至达标后排放至大气中。
 
研究及应用结果表明,热解吸技术对于如农药(六六六,滴滴涕等)、石油以及PCBs、PAHs、PCDD/Fs等挥发性半挥发性有机污染物污染土壤有较好的修复效果,不过,热解吸技术并不适于有机防腐剂以及活性氧化剂还原剂污染土壤、污泥、沉淀物、滤渣的修复。
 
国外研究成果
 
自上世纪八十年代以来,包括美国、法国、瑞士、加拿大、阿根廷、韩国、意大利、瑞典等多个国家研究者开展了含挥发性污染物(二甲苯、三氯乙烯等)、PCBs、PAHs(菲、芘等)、二恶英、石油以及十六烷和十碳到二十二碳等多种有机物污染对象进行了土壤热解吸设备及技术研究。综述结果主要有:
 
1、有机污染物在土壤中的去除过程主要是物理蒸发,脱附分为两个阶段,首先是土壤颗粒表面的快速蒸发,第二阶段蒸发受到颗粒内部扩散的限制;
 
2、温度是影响土壤热解吸设备操作过程最主要的因素,随着温度的升高,污染物的脱附效率和降解效率会显著提高,但温度较高时可能会伴随着其他副产物的生成,如热解吸后多氯联苯降解效率可达48%-70%,但是由于PCDFs的生成,毒性当量反而是原始土壤毒性当量的2.8-6.3倍(固相)以及8.0-10.5倍(气相);
 
3、土壤中有机污染物蒸发速率比纯物质的蒸发速率小(如在同等条件下芘的蒸发速率比纯芘的蒸发速率小5倍);
 
4、土壤中的晶间水层对于污染物的脱附有明显的抑制作用,粒子内及粒子间的传质显著影响污染物的去除速率;

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