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物理化學處理技術有哪些

發布時間:2022-09-03 00:35:29

『壹』 去除廢氣中顆粒物和氣態污染物的技術有哪些

下列7種主要氣態污染物的處理技術:
一、粉塵控制技術
1.高壓靜電除塵技術 將50赫茲、220伏交流電變成100千瓦以上直流電加到電暈極(陰極)形成不均勻高壓電場,使氣體電離產生大量的負離子和電子,使進入電場的氣體粉塵荷電,在電場力的作用下,荷電粉塵趨向相反的電極上,一般陽極為集塵極,依靠振打落入灰斗排出,完成凈化除塵過程。高壓靜電除塵器高效低阻可廣泛用於建材、冶金、化工等行業粉塵污染場合。它處理粉塵濃度高,對001微米微細或高比電阻粉塵,除塵效果更為明顯,系列產品滿足不同風量的烘乾設備,匹配靈活,適合烘乾機廢氣特性的粉塵治理。
2.旋風除塵技術 工作原理是在風機的作用下,含塵氣流由進口以較高的速度沿切線方向進入除塵器蝸殼內,自上而下作螺旋形旋轉運動,塵粒在離心力的作用下,被甩向外壁,並沿壁面下旋,隨著圓錐體的收縮而轉向軸心,受下部阻力而返回,沿軸心由下而上螺形旋轉經芯管排出。外壁的塵粒在重力和向下運動的氣流帶動下,沿壁面落入灰斗,達到除塵的目的。由於旋風除塵器是依靠塵粒慣性分離,除塵效率與粒徑成正比,粒徑大除塵效果好;粒徑小,除塵效果差,一般處理20微米以上的粉塵,除塵效率在70%~90%。
3.袋除塵技術 對顆粒0.1微米含塵氣體,除塵效率可高達99%,烘乾機廢氣除塵選用袋除塵器不用考慮排放濃度超標問題。烘乾機抗結露玻纖袋除塵器是目前理想的除塵凈化設備。該設備採用微機控制,分室反吹,定時清灰,並裝有溫度檢測顯示,超溫報警裝置,採用CW300—FcA抗結露玻纖濾袋,可有效防止濾袋結露,也不會燒壞濾袋。
4.濕法除塵技術 含塵氣體由引風機通過風管送入除塵塔下部,由於斷面變大,流速降低,並且粗顆粒粉塵先在氣流中沉降,較細粉塵隨氣流上升,噴淋下來水珠與粉塵氣流逆向運動,粉塵被濕潤自重不斷增加,在重力作用下,克服氣流的升力而下降成泥漿水,通過下部管道進入沉澱池,達到除塵的目的。泥漿水一般經過2~3級循環沉澱變清水,用泵打入除塵塔內循環使用,不造成二次污染。
5.濕法除塵技術 由沉降室和高壓靜電組成除塵工藝是含塵廢氣由引風機經風管高速送入沉降室,碰撞到牆壁上,氣流走向改變,使風速迅速降低,顆粒粉塵沉降,經輸送設備排出,微細粉塵隨氣流進入高壓靜電除塵器電場,在離子的連續轟擊下而荷電,飛向集塵極被收集後排出,凈化後的氣體由風管排入大氣。
6.旋風+高壓靜電除塵技術 該除塵技術是烘乾機含塵廢氣由風管進入前級高效旋風除塵器進行預除塵,粉塵由灰斗經排灰設備排出,氣流含塵濃度降低,然後進入高壓靜電除塵器的二級除塵,凈化後的氣體出風機排入大氣,使除塵效率提高,工藝靈活,安全可靠。
二、二氧化硫控制技術
1.拋棄法:將脫硫的生成物作為固體廢物拋掉 2.回收法:將SO2轉變成有用的物質加以回收 3.濕法脫除SO2技術
1) 石灰石-石膏法脫硫技術 煙氣先經熱交換器處理後,進入吸收塔,在吸收塔里SO2 直接與石灰漿液接觸並被吸收去除。治理後煙氣通過除霧器及熱交換器處理後經煙囪排放。吸收產生的反應液部分循環使用,另一部分進行脫水及進一步處理後製成石膏。
2) 旋流板脫硫除塵技術 針對煙氣成份組成的特點,採用鹼液吸收法,經過旋流、噴淋、吸收、吸附、氧化、中和、還原等物理、化學過程,經過脫水、除霧,達到脫硫、除塵、除濕、凈化煙氣的目的。脫硫劑:石灰液法、雙鹼法、鈉鹼法。 4. 半干法脫除SO2技術 噴霧乾燥脫硫技術 利用噴霧乾燥的原理,在吸收劑(氧化鈣或氫氧化鈣)用
固定噴頭噴入吸收塔後,一方面吸收劑與煙氣中發生化學反應,生成固體產物;另一方面煙氣將熱量傳遞給吸收劑,使脫硫反應產物形成乾粉,反應產物在布袋除塵器(或電除塵器)處被分離,同時進一步去除SO2。 循環流化床煙氣脫硫技術 利用流化床原理,將脫硫劑流態化,煙氣與脫硫劑在懸浮狀態下進行脫硫反應。 5. 干法脫除SO2技術
1) 活性炭吸附法
在有氧及水蒸氣存在的條件下,可用活性炭吸附SO2。由於活性炭表面具有的催化作用,使吸附的SO2被煙氣中的氧氣氧化為SO3,SO3再和水反應吸收生成硫酸;或用加熱的方法使其分解,生成濃度高的SO2,此SO2可用來制酸。 ) 催化氧化法
在催化劑的作用下可將SO2氧化為SO3後進行利用。可用來處理硫酸尾氣及有色金屬冶煉尾氣,技術成熟,已成為制酸工藝的一部分。但用此法處理電廠鍋爐煙氣及煉油尾氣,則在技術上、經濟上還存在一些問題需要解決。
三、氮氧化物處理技術
1.吸附法 利用吸附劑對NOx 的吸附量隨溫度或壓力的變化而變化的原理, 通過周期性地改變反應器內的溫度或壓力,來控制NOx 的吸附和解吸反應,以達到將NOx 從氣源中分離出來的目的。常用的吸附劑為分子篩、硅膠、活性炭和含氨洗煤。
2.光催化氧化法 利用TiO2 半導體的光催化效應脫除NOx 的機理是: TiO2受到超過其帶隙能以上的光輻射照射時,價帶上的電子被激發,超過禁帶進入導帶,同時在價帶上產生相應的空穴。電子與空穴遷移到粒子表面的不同位置,空穴本身具有很強的得電子能力,可奪取NOx 體系中的電子,使其被活化而氧化。電子與水及空氣中的氧反應生成氧化能力更強的·OH及O-2 等,是將NOx 最終氧化生成NO-3 的最主要氧化劑。
3.液體吸收法 水吸收、酸吸收(如濃硫酸、稀硝酸) 、鹼液吸收(如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂)和熔融金屬鹽吸收。還有氧化吸收法、吸收還原法及絡合吸收法等對以一氧化氮為主的氮氧化物,可先進行氧化,將廢氣的氧化度提高到l~1. 3後,再進行吸收。
4.吸收還原法 用亞硫酸鹽、硫化物、硫代硫酸鹽、尿素等水溶液吸收氮氧化物,並使其還原為N2亞硫酸銨具有較強的還原能力,可將NOx還原為無害的氮氣,而亞硫酸銨則被氧化成硫酸銨,可作化肥使用。
5.生物法 微生物凈化氮氧化物有硝化和反硝化兩種機理,適宜的脫氮菌在有外加碳源的情況下,利用氮氧化物為氮源,將氮氧化物同化合成為有機氮化合物,成為菌體的一部分(合成代謝) ,脫氮菌本身獲得生長繁殖;而異化反硝化作用(分解代謝)則將NOx 最終還原成氮。
四、揮發性有機污染物控制技術
1.吸收法 利用某一VOC易溶於特殊的溶劑(或添加化學葯劑的溶液)的特性進行處理,這個過程通常都在裝有填料的吸收塔中完成。
2.冷凝法對於高濃度VOC,可以使其通過冷凝器,氣態的VOC降低到沸點以下,凝結成液滴,再靠重力作用落到凝結區下部的貯罐中,從貯罐中抽出液態VOC,就可以回收再利用。
3.吸附法 利用某些具有從氣相混合物中有選擇地吸附某些組分能力的多孔性固體(吸附劑)來去除VOC的一種方法。目前用以處理VOC最常用的吸附劑有活性炭和活性碳纖維,所用的裝置為閥門切換式兩床(或多床)吸附器。
4.生物法 利用微生物分解VOC,一般用於處理低濃度VOC。
5.等離子體法 通過陡前沿、窄脈寬(ns級)的高壓脈沖電暈放電,在常溫常壓下獲得非平衡等離子體,即產生大量的高能電子和O・、OH・等活性粒子,對VOCs分子進行氧化、降解反應,使VOCs最終轉化為無害物。
6.氧化法 對於有毒、有害、不須回收的VOC,熱氧化法是一種較徹底的處理方法。它的基本原理是VOC與O2發生氧化反應,生成CO2和H20,化學方程式如下:aCxHyOz+bO2→cCO2+dH2O 一般通過以下兩種方法使氧化反應能夠順利進行:一是加熱,使含VOC的廢氣達到氧化反應所需的溫度;二是使用催化劑,氧化反應在較低的溫度下在催化劑表面進行。
五、惡臭控制技術
1.微生物分解法 利用循環水流將惡臭氣體中污染物質容於水中,再由水中培養床培養出微生物,將水中的污染物質降解為低害物質,除臭效率可達70%,但受微生物活性影響,培養出來的微生物只能處理一種或幾種相近性質的氣體,為提高處理效率和穩定運行,必須頻繁添加葯劑、控制PH值、溫度等,這樣運行費用相對比較高,投入人工也比較多,而且生物一旦死亡將需要較長時間重新培養.
2.等離子法 利用活性炭內部空隙結構發達,有巨大比表面積原理來吸附通過活性炭池的惡臭氣體分子,初期處理效率可達65%,但極易飽和,通常數日即失效,需要經常更換,並需要尋找廢棄活性碳的處理辦法,運行維護成本很高,適用於低濃度、大風量氣體,對醇類、脂肪類效果較明顯,但濕度大的廢氣效果不明顯,且容易造成環境二次污染。
3.等離子法 利用高壓電極發射離子及電子,破壞惡臭分子結構的原理,轟擊廢氣中惡臭分子,從而裂解惡臭分子,對低濃度的惡臭氣體凈化效果明顯,在正常運行情況下可達到80%以上,能處理多種臭氣充分組成的混合氣體,不受濕度的影響,且無二次污染;但用電量大,且還需要清灰,運行維護成本高,對高濃度易燃易爆氣體極易引起爆炸。
4.植物噴灑液除臭法 通過向產生惡臭氣體的空間噴灑植物提取液將惡臭氣體進行中和、吸收,達到脫臭的目的,除臭效果低濃度可達到50%,不同的臭氣選擇不同的噴灑液,需經常添加植物噴灑液,且需維護設備,運行維護費用高,易造成二次污染。
5.UV光解凈化法 採用高能UV紫外線,在光解凈化設備內,裂解氧化惡臭物質分子鏈,改變物質結構,將高分子污染物質裂解、氧化為低分子無害物質,其脫臭效率可99%,脫臭效果大大超過國家1993年頒布的惡臭物質排放標准(GB14554-93),能處理氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等高濃度混合氣體,內部光源可使用三年,設備壽命在十年以上,凈化技術可靠且非常穩定,凈化設備無須日常維護,只需接通電源即可正常使用,且運行成本低,無二次污染。
六、鹵化物氣體控制技術 1.首先考慮其回收利用價值。如氯化氫氣體可回收制鹽酸, 含氟廢氣能生產無機氟化物和白炭黑等。
2.吸收和吸附等物理化學方法在資源回收利用和鹵化物深度處理上工藝技術相對成熟, 優先使用物理化學類方法處理鹵化物氣體。
3.鹼液吸收含氯或氯化氫(鹽酸酸霧)廢氣;水、鹼液或硅酸鈉,吸收含氟廢氣;石灰水洗滌低濃度氟化氫廢氣;水吸收氟化氫生成氫氟酸,同時有硅膠生成,應注意隨時清理,防止系統堵塞。
4.電解鋁行業治理含氟廢氣宜採用氧化鋁粉吸附法。
技術要求
1) 治理設備應特別考慮鹵化物對金屬的腐蝕特點,選擇合適的防腐材料。7.5.4.2 用水吸
收含氟廢氣宜採用多級吸收,吸收裝置宜採用文丘里洗滌器、噴射式洗滌器等,也可採用湍球塔、空塔等。
2) 用吸收法處理含氯、氯化氫廢氣時宜採用湍球塔、噴淋塔或填料塔,設備材料宜採用
聚氯乙烯、橡膠襯里或玻璃鱗片樹脂襯里。用氫氧化鈉作吸收劑時,應注意降溫並保持較高的pH 值。
3) 採用氧化鋁粉吸附法治理含氟廢氣的主要工藝要求如下:
a) 輸送床凈化工藝:輸送床(管道)內流速一般為15 m/s ~18m/s,排出氣體經除塵器凈化達標後排空,吸附飽的氧化鋁送往電解槽煉鋁;
b) 沸騰床(流化床)凈化工藝:沸騰床層上氧化鋁的靜止高度可為30 mm ~
40mm,床內氣體流速約為0.28m/s,凈化後的氣流經除塵器凈化達標後排空,吸附飽 和的氧化鋁送電解槽煉鋁。
七、含重金屬氣體控制技術 1.從機理方面控制
(1)盡可能阻止(或減少)金屬顆粒的形成。如在燃燒中通過改變金屬化合物的形式來改變金屬飽和壓力,使它在尾部煙道中盡量按我們想要的方式冷凝下來;
(2)減少排出爐膛的金屬顆粒數量。這樣,進入大氣的重金屬元素必然會減少,如採用高效除塵設備。
2.從設備處於燃燒前後的位置來控制
(1)燃燒前預處理 主要指煤炭加工技術,包括選煤、動力配煤、型煤、水煤漿等,這些技 術一般通過提高煤燃燒效率,減少煙氣的排放量來達到降低重金屬污染的目的。採用先進的 洗選技術可使煤中重金屬元素含量明顯降低。
1)浮選法 重金屬元素與其他礦物質類似,主要存在於無機物中,當在煤粉漿液中加入有機浮選劑進行浮選時,有機物主要成為浮選物,無機礦物質則主要成為浮選礦渣,這樣,重金屬元素將會富集在浮選廢渣中,從而起到除去煤中重金屬的目的。
2)化學脫硫 煤中重金屬元素相當一部分存在於硫化物、硫酸鹽中,如As、Co、Hg、Se、Pb、Cr、Cd等元素就主要存在於硫酸鹽中。如果採用一定的化學方法脫去原煤中的硫酸鹽與硫化物,也就相應除去了存在於其中的重金屬元素。
燃燒中控制 改變燃燒工況和添加固體吸附劑。由於重金屬在高溫下易揮發,且揮發率隨溫度升高而升高。揮發後的重金屬會在煙道下游發生凝結、非均相冷凝、均相結核等物理化學變化,形成亞微米顆粒繼而增加排放到大氣中的重金屬量。
目前,燃燒中控制重金屬排放的技術主要有以下幾種: 1)流化床燃燒技術 2)織物(布袋)過濾技術 3)吸附劑吸附技術 燃燒後控制 1)高效除塵
2)濕法煙氣脫硫 在煙氣處理裝置中加凝固劑 對於Hg的處理,由於它在煙氣中主要以氣態存在,可以在煙氣處理裝置中加入凝固劑,如Na2S和NaClO3等,來減少氣態Hg的存在。

『貳』 污水處理方法有化學法和物理化學法 這兩者有什麼不同

物理處理法 通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法,可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等.屬於重力分離法的處理單元有:沉澱、上浮(氣浮)等,相應使用的處理設備是沉砂池、沉澱池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等.離心分離法本身就是一種處理單元,使用的處理裝置有離心分離機和水旋分離器等.篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元,前者使用的處理設備是格柵、篩網,而後者使用的是砂濾池和微孔濾機等.以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法,其處理單元有蒸發、結晶等.
化學處理法 通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法.在化學處理法中,以投加葯劑產生化學反應為基礎的處理單元是:混凝、中和、氧化還原等;而以傳質作用為基礎的處理單元則有:萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等.後兩種處理單元又合稱為膜分離技術.其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用,又有與之相關的物理作用,所以也可從化學處理法中分出來,成為另一類處理方法,稱為物理化學法.

『叄』 物理化學方法

物理化學方法就是根據物理化學的基本理論,通過吸附、沉澱、氧化還原等過程去除地下水中污染物的方法。其中包括活性炭吸附法、臭氧分離法、泡沫分離法、電解法、沉澱法、中和法、氧化還原法等。這些方法不僅可以用於處理抽到地面來的被污染的地下水,也可用在含水層中對污染的地下水體進行凈化,以降低地下水的污染程度。

在已污染的含水層中打若干凈化井,根據污染物的化學特徵,在井中投入一定量的化學物質使其發生預期的物理-化學作用。例如埋藏淺的潛水含水層常含有一些有機腐殖質,使地下水發出一些異味和臭味,如果給凈化井中投入漂白粉,則可起到消毒、去味、除臭的作用。在鐵、錳離子含量較高的含水層中,可以注入石灰水溶液,能明顯起到除鐵、錳的作用。離子交換技術也可應用在地下水含水層的治理中,在硬度、鹼度較高的地下水體中,通過凈化井投入Na型交換劑可使水的硬度大大降低,若使用氫離子交換劑可使鎂、鈣、重碳酸根同時除去,從而達到硬水軟化、脫鹼的作用。也可將粒狀活性炭投入凈化井中,使某些有害物質被吸附。

『肆』 城市污水處理,用哪些方法

城市污水處理方法有三種:

1.活性污泥處理法
2.生物膜處理法
3.氧化處理法

城市污水處理是指為改變污水性質,使其對環境水域不產生危害而採取的措施。城市污水處理一般分為三級:

一級處理,系應用物理處理法去除污水中不溶解的污染物和寄生蟲卵;

二級處理,系應用生物處理法將污水中各種復雜的有機物氧化降解為簡單的物質;

三級處理,系應用化學沉澱法、生物化學法、物理化學法等,去除污水中的磷、氮、難降解的有機物、無機鹽等。至於採取哪級處理比較合理,應視對最終排出物的處理要求而定。

『伍』 什麼是物化處理法及其在污水處理中的優點

物化處理是指運用物理和化學的綜合作用使廢水得到凈化的方法。通常是指由物理方法和化學方法組成的廢水處理系統,或指包括物理過程和化學過程的單項處理方法,如吹脫、
吸附、萃取、電解、離子交換、反滲透等。

1935年W.魯道夫和E.H.特魯尼克開始試驗用物理化學處理系統處理污水。隨著工業的發展,工業廢水水質日趨復雜,廢水中許多污染物,如重金屬離子,用通常的生物處理法難以去除;許多復雜的有機物,生物難以降解;對有毒的污染物其濃度超過微生物的耐受限度時,生物處理法又不適用。為了保護環境和合理利用水資源,廢水排放標准越來越嚴格,對廢水回用率的要求越來越高。因此,70年代以來,物理化學處理法得到廣泛重視和迅速發展。

物理化學處理既可以是獨立的處理系統,也可以是生物處理的後續處理措施。其工藝的選擇取決於廢水水質、排放或回收利用的水質要求、處理費用等。

為除去懸浮的和溶解的污染物而採用的化學混凝——沉澱和活性炭吸附的兩級處理,就是比較典型的一種物理化學處理系統。處理過程是在廢水中投加石灰,快速混合後,進行絮凝沉澱,除去大部分懸浮的和膠體的物質,同時除去一部分磷酸鹽。沉澱後的出水,流過活性炭接觸床,由於活性炭的吸附作用,除去溶解的污染物,如溶解的有機物等。活性炭要進行反沖洗和再生。沉澱池的沉渣經脫水、煅燒後,其中石灰可回收利用。煅燒產生的二氧化碳氣體可用作調整沉澱出水的pH值。通過這個系統處理後,出水水質的代表性數據是:BOD(生化需氧量)5毫克/升、COD(化學需氧量)15毫克/升、懸浮物5毫克/升、磷0.15毫克/升、氮

2.6毫克/升。假若對水質有其他要求,還可增加相應的處理過程,如為了進一步脫氮,可以增加氨解析、離子交換或折點氯化。

物化處理法和生物處理法相比,物理化學處理法在污水處理中的優點是:

佔地面積可少1/4至1/2;出水水質好,而且效果比較穩定;對廢水水量、水溫和濃度變化的適應性較強;可以除去有害的重金屬離子;除磷、脫氮和脫色的效果好;可根據不同要求,選擇處理方案;處理系統的操作管理易於實現自動檢測和自動控制。但這種處理系統的設備費和日常運轉費較高,要比生物處理法消耗較多的能源和物料,因此決定處理工藝方案時要根據對出水水質的要求,進行技術、經濟比較和對環境影響的全面分析。

『陸』 什麼物化-生化處理法

污水的物化處理

化學混凝法
1. 膠體的穩定性
1.1 概念:
膠體:膠核+雙電層(電位離子+離子層+擴散層)
電位離子:直接電離或吸附氫根離子或氫氧根——決定膠體電荷的大小和符號
異號離子:電位離子的靜電引力吸附的大量異號離子
固定離子層——滑動面——擴散層
膠粒:膠核+固定離子層
ζ電位:膠粒與擴散層間電位差;膠體的電動電位,
ψ電位:膠核表面的電位離子與溶液間電位差。
1.2 受力分析
布朗運動(熱運動)
靜電斥力——正比於——ζ電位
范德華引力——反比於——膠粒間距平方(間距較大,可忽略)
水化作用:水化膜(與ζ電位相關,與之同消長)
1.3 混凝原理
壓縮雙電層作用:電解質(混凝劑)——消除或降低膠粒的ζ電位——膠粒脫穩——脫穩膠粒相互聚結——凝聚
臨界狀態:斥力小於布朗運動的動能,ζ電位大於零
等電狀態:ζ電位等於零;是否一定最好?不一定因為其他作用的存在
適用:無機鹽混凝劑提供的簡單離子
吸附架橋作用:高分子混凝劑水解和縮聚反應——高分子聚合物——線形結構(長度)——吸附相距較遠的膠粒起到架橋的作用——顆粒結大——絮凝
網捕作用:水解的沉澱物——沉澱過程集卷、網捕水中膠體等微粒——膠體粘結
凝聚+絮凝——混凝
pH——水解或縮聚反應的過程——影響混凝效果
壓縮雙電層:正電荷水解聚合物
吸附+架橋:正電荷水解聚合物+羥基——單核——多核絡合物

實驗裝置——六聯攪拌儀

2. 混凝劑與助凝劑
混凝劑與絮凝劑作者: 國家環境保護局 科技標准司 環境工程科技協調委員會 索書號:86.6442/419 SS號:10127938 出版日期:1991年3月第1版 頁數:90
2.1 混凝劑——無機鹽+高分子
原則:無害、效果好、便宜、方便
效果——針對三種作用需要的條件——電荷/高分子聚合物/沉澱物
無機鹽
鋁鹽、鐵鹽

鋁鹽——對生物潛在危害,表現在含鋁污泥的釋放
高分子——天然、人工;無機、有機
無機:聚合氯化鋁、聚合氯化鐵
有機:陽離子、陰離子、非離子型(聚丙烯醯胺較多,單體有毒);
特點:巨大的線性分子
天然高分子絮凝劑在水處理中的應用歷史可以追溯到2000年以前的古代中國和古代埃及。在近代水處理中,天然高分子化合物仍是一類重要的絮凝劑,不過它們的使用遠少於人工合成高分子絮凝劑,其原因是天然高分子絮凝劑電荷密度較小,分子量較低,且易發生生物降解而失去絮凝活性。目前天然高分子絮凝劑的主要品種有澱粉類,半鞏甘露聚糖類,纖維素衍生物類,微生物多糖類,及動物骨膠類等五大類。
天然澱粉的來源十分豐富,土豆、玉米、木薯、藕、小麥等均有高含量的淀盼,不過從這些不同來源獲得的澱粉在粒度、膠化溫度、在溶劑中的膨脹率及直、文鏈組分的比例方面有所不同。
2.2 助凝劑
注意區分。
作用——調節或改善混凝條件——pH、水質以及絮凝體結構(主要利用高分子物質的吸附架橋作用)
3. 影響因素
3.1 T
溫度過低不可
3.2 pH
與品種相關,發生的水解反應或縮聚反應需要一定的鹼度、且產酸需要中和——無機鹽
有機高分子——影響較小

3.3雜質成分、濃度、性質——有機物——混凝試驗
3.4 水力條件
混合——反應要求不同
混合——擴散均勻、迅速——時間——攪拌劇烈(高分子主要是均勻,無需過分劇烈攪拌)——凝聚——混合池
反應——攪拌強度怎樣?為什麼?因為主要是通過絮凝形成大的具有良好沉澱性能的絮凝體——絮凝——無需反應池——過濾/氣浮

3.5 混凝劑的最佳投放劑量
達到既定水質目標的最小混凝劑投放劑量,對水和廢水混凝處理具有重要技術經濟意義。
確定——實驗室模擬+現場試驗相結合
實驗室模擬的方法,主要有燒懷攪拌試驗、ζ電位法、膠體滴定法及過濾法四種。目前還不能僅根據膠體化學及流體力學理論直接推算混凝劑的最佳投放劑量。
燒杯攪拌試驗——快速攪拌、慢速攪拌和靜止沉降三個步驟——使用最多的一種方法。
膠體滴定法——電荷中和滴定——膠體帶負電——過量陽離子——陰離子反滴定——指示劑顯示中點——少用——可替代ζ電位法
陽離子型聚電解質可用甲基乙二醇殼聚糖,陰離子型聚電解質可用聚乙烯醇的硫酸鹽,指示劑可用甲苯胺蘭。
ζ電位法——在測量ζ電位法前先使用燒杯攪拌試驗使混凝劑與膠體粒子產相互作用。用顯微電泳儀測定——研究工作
過濾法——模擬濾池法。如果原水濁度較仍,濁度的去除主要不是通過凝聚絮凝過程,而是主要通過凝聚過濾過程,則可使用此法。在混凝劑投放水樣並經快速攪拌後立即將水樣用模擬濾池過濾——過濾水能符合水質——多用於給水處理中
4. 設備
配置與投加——混合——反應
1. 干投+濕投——溶解池+攪拌(機械、壓縮空氣、水泵)——投加(計量及定量設備、投加裝置)
2. 混合——水泵、隔板、機械
水力——管式、混合池
管式——管道直接混合、管道靜態混合器混合
混合池混合——隔板式、跌水式、渦流式、水躍式、穿孔板式
機械——水泵混合、機械攪拌(漿板式、推流式、渦流式)
3. 反應——水力(隔板)、機械

吸附法

一、 吸附原理:
1.分類
范德華力——物理吸附
化學鍵——化學吸附

項 目 吸 附 類 型
物理吸附 化學吸附
作用力 分子引力(范德華力) 剩餘化學鍵力
選擇性 一般無選擇性 有選擇性
形成吸附層 單分子或多分子吸附層均可 只能形成單分子吸附層
吸附熱 較小,一般41.9kJ/mol以內 較大,一般在83.7~418.7kJ/mol之間
吸附速度 快,幾乎不要活化能 慢,需要一定的活化能
可逆性 較易解吸 化學價鍵力時,吸附不可逆
溫度 放熱過程;低溫有利於吸附 溫度升高,吸附速度增加
2.吸附等溫式
1)吸附平衡及吸附量
⑴.吸附平衡 吸附和解吸是一個可逆的平衡過程。當吸附速度和解吸速度相等,就達到了吸附平衡。吸附量是吸附平衡時單位重量吸附劑上所吸附的吸附質重量。它可以表示吸附劑吸附能力的大小。一定容積和一定濃度的吸附質溶液中,投加一定的吸附劑,經攪拌混合直至吸附平衡,即測定溶液中殘余的吸附質濃度,穩定不變時為止,則吸附量:
2)吸附等溫式
一定的吸附劑所吸附物質的數量與此物質的性質及其濃度和溫度有關。表明被吸附物的量與濃度之間的關系式成為吸附等溫式。
固體表面吸附水溶液中溶解及膠體物質
Freundlich吸附等溫式——低濃度
Langmuir吸附等溫式——單分子層

二、 影響因素
能力——吸附量
速度——單位重量吸附劑在單位時間內所吸附的物質量——決定污水與吸附劑接觸時間
吸附速度,是指單位重量的吸附劑在單位時間內所吸附的吸附質的量。影響吸附速度的因素有:
①.吸附質在吸附劑表面液(氣)相界膜內的遷移速度;
②.吸附質在吸附劑顆粒孔隙內的擴散速度;
③.吸附質在吸附劑內表面吸附位置上的吸附反應速度。吸附過程的快慢主要由液膜內的遷移速度和顆粒內的擴散速度所控制。
多孔性吸附劑——三階段(顆粒外部擴散階段、孔隙擴散、吸附反應)
吸附劑的比表面積、顆粒大小、物理化學性質
溶液濃度
pH值(酸性有利對於活性炭)、T(低有利)
三、吸附劑
活性炭
特點:比表面積大,800-2000m2/g
再生方法:加熱(溫度升高解吸)、化學再生(化學反應、如濕式氧化法去除活性炭中被吸附的有機物)
腐植酸類吸附劑
活性基團具有陽離子吸附性能——離子交換、螯合、表面吸附、凝聚等作用
應用:重金屬離子(試驗研究)
四、 吸附工藝與設備
間歇式——兩個吸附池
連續式——固定床(固定填放)、連續【移動床(定期更新部分吸附劑)、流化床(相對流動)】
5. 應用
汞的去除:砂濾+活性炭過濾(吸附)去除有機物、脫色除臭等——微量

微生物吸附能力研究(應用青黴菌BX1活體吸附水中活性艷藍KN-R)、固體廢物製作吸附劑(如煤矸石、粉煤灰)、高分子吸附劑的研究開發(價錢——易洗脫性——離子交換法)
擴展——環境化學中土壤對有機物、重金屬的吸附解吸行為

離子交換法

實質:特殊的(可逆性化學)吸附,不溶與已溶的離子交換(同性)
2RNa+M2+=R2M+2Na+
式中 R——代表離子交換劑的骨架;
Na+——交換劑上可交換離子;
M2+——水溶液中二價陽離子。
一、離子交換劑
離子交換樹脂:本體(線形結構高分子有機物+交聯劑——立體網狀)+活性基團(固定離子+活動離子)
按樹脂類型和孔結構——凝膠型、大孔型、多孔凝膠型、巨孔型(MR)、高巨孔型
按活性集團——陽、陰、螯合、氧化還原及兩性樹脂
陰陽——強弱強弱
二、選用——適用范圍
經濟、效用、針對性——實驗+經驗
1 有效pH范圍:弱酸——鹼性;弱鹼——酸性(反)
2 交換容量:全交換容量;工作交換容量
滴定法、計演算法
3 交聯度 7-10%,交聯度高,較穩定
4 交換勢
K——交換離子的易交換性(與樹脂的親和性)——交換勢(與離子大小有關)——選擇性、交換量
交換勢——溫度、濃度、價態、原子序數、樹脂性質、離子性質、離子量
條件:常溫、低濃度水溶液
陽離子樹脂:原子價愈高,交換勢愈大,原子序數預高,交換勢愈大(稀土元素相反)
H:弱酸性陽離子樹脂,交換勢最強;強酸性陽離子樹脂,介於鈉離子與鋰離子之間弱鹼性陰離子樹脂:按照一定酸根序列,對於碳酸根和硫離子能力很弱、對硅酸、苯酚、硼酸和氰酸不起反應
OH:弱鹼性陰離子樹脂,交換勢最強;強鹼性陰離子樹脂,介於氯離子與氟離子之間離子量高的有機離子和金屬絡合離子交換勢特別大,為什麼?化學鍵作用大小
三、工藝和設備
固定床+連續床
預處理(防止堵塞與污染)+離子交換器(單層固定床)+再生附屬設備(再生液配置)
步驟:交換、反洗(用原水、使樹脂層膨脹、清除雜質、碎粒及氣泡等)、再生(濃度)、清洗(凈水)
實質:交換劑起到一個媒介作用,將污染物濃縮

1.離子交換工藝
離子交換操作可分為靜態法和動態法兩類。靜態法是將一定量的樹脂與所處理的溶液在容器內混合攪拌,進行離子交換反應,然後用過濾、傾析、離子分離等方法將樹脂與溶液分離。這種操作方法必須重復多次才能使反應達到完全,方法簡單但效率低。動態離子交換是離子交換樹脂或溶液在流動狀態下進行交換,一般都在圓柱形設備中進行。離子交換反應是可逆的平衡反應,動態交換能使交換後的溶液及時與樹脂分離,從而大大減少逆反應的影響使交換反應不斷地順利進行,並使溶液在整個樹脂層中進行多次交換,即相當於多次間歇操作,因此其效率比靜態法高得多,生產中廣為應用。
主要講授固定床
固定床離子交換是將樹脂裝在交換柱內,欲處理的溶液不斷地流過樹脂層,離子交換的各項操作均在柱內進行。根據不同用途,固定床可以設計成:單床、多床和混床。
通常,固定床離子交換操作過程有以下四個步驟進行,即:
a.交換:原水(或廢水)自上而下流過樹脂床層,出水即得到凈化水。
b.反洗:當樹脂使用到終點時,自上而下逆流通水進行反洗,除去雜質,松動床層。
c.再生:自上而下同流(順流)或自下而上逆流通人再生劑進行再生,使樹脂恢復交換能力。
d.正洗:自下而上(或自上而下)通人清水進行淋洗,洗去樹脂層中夾帶剩餘的再生劑,之後,即可進入下一循環工序。
2.離子交換方式
多為柱式交換法。
單床離子交換柱 使用一種離子交換劑
多床離子交換柱 一種離子交換劑,多個交換柱
復合床離子交換柱 幾個陽離子交換柱及幾個陰離子交換柱串聯而成
混合床離子交換柱 陰、陽離子交換劑裝在同一個交換柱中

應用
電鍍含鉻廢水處理:回收鉻酸,提問:如何使再生液中的鉻酸純度最高?重金屬離子如何回收?
例題:含鉻廢水含有Fe3+、Ca2+、Mg2+等陽離子,含有Cr2O72-、CrO42-、SO42-、
Cl-等陰離子。
注意:如果廢水中的鉻大於100mg/L時,回收鉻的價值可以低償處理費用。
現在,請設計一工藝,處理某電鍍廢水(200mg/L)。

『柒』 水污染控制技術可分為幾大類型簡要介紹重要的控制技術.

就地下水污染而言,按污染源的行業類型及其排放物的種類簡述如下:

一、 工業「三廢」污染源

工業「三廢」(廢水、廢氣、廢渣)是地下水污染的主要因素之一。

(一)工業廢水

如:(1)工業電鍍廢水,其主要污染成分有CN,Cr,Cd,Ni,Zn,Hg以及「三酸」(HCL,HSO4,HNO3)等;(2)工業酸洗污水,主要成分為三酸;(3)冶煉工業廢水,主要污染物有銅、鋁、鋅、鎳、鎘等金屬污染物質;(4)輕工業廢水,主要污染物為鹼類、脂、醇、醛類、氨氮、染料、硫等;(5)石油化工有機廢水,污染物成分以各種硝基、氨基化合物、油類、苯酚類、醇類、酸鹼類、氯化物、氰化物、各種金屬化合物、有機化合物、芳烴類及其衍生物。這些有毒有害廢水,若不經過處理而排入城市下水道、江河湖海或直接排到水溝、大滲坑裡,都是導致地下水化學污染的主要原因。

(二)工業廢氣

一些典型的工業廢氣,SO2、H2S、CO、CO2、氮氧化物、苯並芘等物質會對大氣產生煤煙型嚴重污染,這些污染物隨降雨下落,通過地表徑流進入水循環中,對地表水和地下水造成二次污染。

(三)工業廢渣

工業廢渣包括高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場尾礦及污水處理廠的淤泥等。如冶金工業產生含氰化物垃圾造紙工業產生含亞硫酸垃圾;電子工業產生含汞垃圾;石油化工產生多氯聯苯(PCBS);農葯廢物含酚、酚焦油垃圾及富含礦物油、碳氫化合物溶劑等垃圾;燃煤熱電廠粉塵淋濾產生As,Cr,Se,Cl等。這些廢渣有的天然堆放,有的埋入地下,如遇隔水不好地層,經風吹、雨水淋濾,其中的有毒有害物質如重金屬、揮發性酚、氰化物等進入水體和土壤。其中部分隨降水直接入滲,部分隨地表徑流往下游遷移並下滲,從而對地下水形成面狀和線狀污染。如沈陽、錦州、吉林等城市鉻渣堆積如山,形成地下水的重要污染源。

二、 城市生活污染源

長期以來,城市的生活污水沒有經過任何處理而直接排放,只是靠地表水體的自凈能力來消除其中的污染物質,但水體的自凈能力是有限的。據統計,我國約有80%以上的河流遭到污染,有的污染相當嚴重,甚至不能用於灌溉農田,同時也污染了地下水源。

(一)生活污水

生活污水主要是SS(懸浮固體)、BOD(生化需氧量)、NH4-N(氨氮)、ABS(合成洗滌劑)、P、CL、細菌等。生活污水和醫院排放的廢水中所含污染物多為氨氮、磷、合成洗滌劑、厭氧細菌、揮發性酚、汞、病毒及放射性物質,多數排入河道、溝渠或滲坑,對地表水和地下水產生污染。任意堆放的未經處理的生活垃圾通過風吹、降水淋溶,其中的有毒有害物質進入水體也污染了地表水和地下水。

(二)生活垃圾

生活垃圾一般用埋填法處理,而這些大量被填埋於城市周圍的垃圾,隨著日曬雨淋及地表徑流的沖洗,其溶出物會慢慢滲入地下,污染地下蓄水層。生活廢棄物中富含有機物質和鹽類,在微生物的作用下分解成有機氮→氨氮→亞硝酸鹽氮→硝酸鹽氮,故而在地下水中三氮檢出率為10%~46%,細菌總數和大腸菌群檢出率為10%~26%。因而生活垃圾,還有居民區的化糞池都是造成有機物污染的主要渠道。
三、 農業污染源

由於農業活動而造成的地下水污染源主要包括土壤中剩餘農葯、化肥、動植物遺體的分解以及不合理的污水灌溉等。它們引起大面積淺層地下水質惡化,其中最主要的是NO3-N的增加和農葯、化肥的污染。

(一)農葯污染

農葯污染對人類及動物有致癌、致畸、致突變的作用。據報道,在30年前使用於DDT的地方,目前地下水中仍然存在這種農葯,且有的地方每升地下水中DDT含量超標幾千倍。如今廣泛使用的農葯,經大氣降水淋滲,較大面積地以「源」的形式構成對地下水的污染。

(二)化肥污染

一方面過量使用氮肥可使水的NO3含量、永久硬度和礦化度升高,另一方面,造成水體富營養化,當無機氮含量超過300mg/m3、總磷在20mg/m3時,就會出現富營養化,引起水生生物大量死亡。

(三)污水灌溉

許多污水中含有有毒元素及化合物,在地下水埋藏較淺,包氣帶滲透性較好的砂土地帶,常常帶來地下水的嚴重污染。如西安市六座污水庫、20餘座污水塘,蓄水30萬m3以上,使渭河一、二階地受到廣泛污染。

四、 重金屬及放射性污染源

重金屬如Hg、Cd、Pb、Cr、Zn、Co、Ni、Sn及類金屬As等,以Hg、Cd、Cr及As的污染最為突出;放射性污染主要是由放射性核元素引起的一類特殊污染,包括放射性水污染。天然放射性核元素以及核武器試驗的沉降物、其他工業中的放射性廢水及廢棄物都會污染地下水,引起癌症和遺傳病變。

地下水污染治理技術歸納起來主要有:物理處理法、水動力控製法、抽出處理法、原位處理法。
1.1物理法
物理法是用物理的手段對受污染地下水進行治理的一種方法,概括起來又可分為:
①屏蔽法
該法是在地下建立各種物理屏障,將受污染水體圈閉起來,以防止污染物進一步擴散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿,在受污染水體周圍形成一道帷幕,從而將受污染水體圈閉起來。其他的物理屏障法還有泥漿阻水牆、振動樁阻水牆、板樁阻水牆、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等,原理都與灰漿帷幕法相似。總的來說,物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒、難降解污染物時才可考慮作為一種永久性的封閉方法,多數情況下,它只是在地下水污染治理的初期,被用作一種臨時性的控制方法。
②被動收集法
該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道,在溝內布置收集系統,將水面漂浮的污染物質如油類污染物等收集起來,或將所有受污染地下水收集起來以便處理的一種方法。被動收集法一般在處理輕質污染物(如油類等)時比較有效,它在美國治理地下水油污染時得到過廣泛的應用。
1.2水動力控製法
水動力控製法是利用井群系統,通過抽水或向含水層注水,人為地改變地下水的水力梯度,從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據井群系統布置方式的不同,水力控製法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井,通過注水井向含水層注入清水,使得在該注水井處形成一地下分水嶺,從而阻止上游清潔水體向下補給已被污染水體;同時,在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水,在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴散,同時在上游布置一排抽水井,抽出清潔水並送到下游注入。同樣,水動力控製法一般也用作一種臨時性的控制方法,在地下水污染治理的初期用於防止污染物的擴散蔓延。
1.3抽出處理法
抽出處理法是當前應用很普遍的一種方法,可根據污染物類型和處理費用來選用,大致可分為三類:
①物理法。包括:吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。
②化學法。包括:混凝沉澱法、氧化還原法、離子交換法和中和法等。
③生物法。包括:活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等。受污染地下水抽出後的處理方法與地表水的處理相同,需要指出的是,在受污染地下水的抽出處理中,井群系統的建立是關鍵,井群系統要能控制整個受污染水體的流動。處理後地下水的去向有兩個,一是直接使用,另一個則是用於回灌。用於回灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體,沖洗含水層;另一方面還可加速地下水的循環流動,從而縮短地下水的修復時間。
1.4原位處理法
原位處理法是地下水污染治理技術研究的熱點,不但處理費用相對節省,而且還可減少地表處理設施,最大程度地減少污染物的暴露,減少對環境的擾動,是一種很有前景的地下水污染治理技術。原位處理技術又包括物理化學處理法及生物處理法。
1.4.1物理化學處理法
①加葯法。通過井群系統向受污染水體灌注化學葯劑,如灌注中和劑以中和酸性或鹼性滲濾液,添加氧化劑降解有機物或使無機化合物形成沉澱等。
②滲透性處理床。滲透性處理床主要適用於較薄、較淺含水層,一般用於填埋滲濾液的無害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝,該溝挖至含水層底部基岩層或不透水粘土層,然後在溝內填充能與污染物反應的透水性介質,受污染地下水流入溝內後與該介質發生反應,生成無害化產物或沉澱物而被去除。常用的填充介質有:a.灰岩,用以中和酸性地下水或去除重金屬;b.活性炭,用以去除非極性污染物和CCl4、苯等;c.沸石和合成離子交換樹脂,用以去除溶解態重金屬等。

③土壤改性法。利用土壤中的粘土層,通過注射井在原位注入表面活性劑及有機改性物質,使土壤中的粘土轉變為有機粘土。經改性後形成的有機粘土能有效地吸附地下水中的有機污染物。
1.4.2生物處理法
原位生物修復的原理實際上是自然生物降解過程的人工強化。它是通過採取人為措施,包括添加氧和營養物等,刺激原位微生物的生長,從而強化污染物的自然生物降解過程。通常原位生物修復的過程為:先通過試驗研究,確定原位微生物降解污染物的能力,然後確定能最大程度促進微生物生長的氧需要量和營養配比,最後再將研究結果應用於實際。現在所使用的各種原位生物修復技術都是圍繞各種強化措施來進行的,例如強化供氧技術大致有以下幾種:
①生物氣沖技術。該技術與原位物化法中的氣沖技術相似,都是將空氣注入受污染區域底部,所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些,只要能達到刺激微生物生長的供氣量即可。
②溶氣水供氧技術。這是由維吉尼亞多種工藝研究所(VirginiaPolytechnicInstitute)的研究人員開發的技術,它能製成一種由2/3氣和1/3水組成的溶氣水,氣泡直徑可小到55μm。把這種氣水混合物注入受污染區域,可大大提高氧的傳遞效率。
③過氧化氫供氧技術。該技術是把過氧化氫作為氧源注入到受污染地下水中,過氧化氫分解以後產生氧以供給微生物生長。過氧化氫常常要與催化劑一起注入,催化劑用以控制過氧化氫的分解速度,使之與微生物的耗氧速度相一致。
望採納。

『捌』 污水處理的物理化學方法的原理是什麼

物理處理法
通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法,可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等.屬於重力分離法的處理單元有:沉澱、上浮(氣浮)等,相應使用的處理設備是沉砂池、沉澱池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等.離心分離法本身就是一種處理單元,使用的處理裝置有離心分離機和水旋分離器等.篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元,前者使用的處理設備是格柵、篩網,而後者使用的是砂濾池和微孔濾機等.以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法,其處理單元有蒸發、結晶等.
化學處理法
通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法.在化學處理法中,以投加葯劑產生化學反應為基礎的處理單元是:混凝、中和、氧化還原等;而以傳質作用為基礎的處理單元則有:萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等.後兩種處理單元又合稱為膜分離技術.其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用,又有與之相關的物理作用,所以也可從化學處理法中分出來,成為另一類處理方法,稱為物理化學法.

『玖』 生物制葯廢水如何處理有哪些工藝方法

醫葯產品生產的特點是流程長、反應復雜、副產物多、反應原料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物,使得廢水中污染物質的組合成分變得復雜,增加了廢水的處理難度。

一般常見的制葯廢水處理:

1. 生物處理技術

生物處理技術是一般有機廢水處理系統中最重要的過程之一,是利用微生物,主要是細菌的代謝作用,氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機物及部分不溶性有機物,並使其轉化為無害的穩定物質從而使水得到凈化的技術。在現代的生物技術處理過程中,主要有好氧生物氧化、兼氧生物降解及厭氧消化降解被廣泛應用,生物處理技術由於經濟可行、無二次污染等特點,已越來越引起重視。

2. 化學處理技術

化學處理技術是應用化學原理和化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質,使廢水得到凈化的方法,其單元操作過程有中和、沉澱、氧化還原、催化氧化和焚燒等。

3. 物理化學處理技術

物理化學處理技術是指廢水中的污染物在處理過程中通過相轉移的變化而達到去除目的的處理技術,常用的單元操作有萃取、吸附、膜技術、離子交換等。

4. 物理處理技術

物理處理技術是指應用物理作用來分離廢水中的溶解物質或乳濁物改變廢水成分的處理方法,如格柵(篩網)、沉澱(沉砂)、過濾、微濾、氣浮、離心(旋流)分離等單元操作,已成為廢水處理流程的基礎,目前已較為成熟。

四種方法都有其特點和專項操作!

『拾』 物理化學修復可用來修復哪些污染

物理/化學修復技術主要基於土壤理化性質和重金屬的不同特性,通過物理/化學手段來分離或固定土壤中的重金屬,達到清潔土壤和降低污染物環境風險和健康風險的技術手段。

物理/化學技術實施方便靈活,周期較短,適用於多種重金屬的處理,在重金屬污染土壤的工程修復中得到廣泛應用,但該技術實施的工程量較大,實施成本較高,在一定程度上限制其推廣應用。

1、客土、換土、去表土和深耕翻土法

這些適合於小面積污染土壤的治理。這些方法最初在英國、荷蘭、美國等國家被採用,達到了降低污染物危害的目的,是一種切實有效的治理方法。但該方法需耗費大量的人力、財力和物力,成本較高,且未能從根本上清除重金屬,存在佔用土地、滲漏和二次污染等問題,因此不是一種理想的治理土壤重金屬污染的方法。

2、土壤淋洗

土壤淋洗是指用淋洗劑去除土壤中重金屬污染物的過程,選擇高效的淋洗助劑是淋洗成功的關鍵。淋洗法可用於大面積、重度污染土壤的治理,尤其是在輕質土和砂質土中效果較好,但對滲透系數很低的土壤效果不太好。土壤淋洗需添加昂貴的淋洗液,且淋洗液對地下水也有污染風險;另一方面,淋洗液在淋洗土壤重金屬的同時也將植物必需的 Ca 和 Mg 等營養元素淋洗出根際,造成植物營養元素的缺失。

3、熱解吸法

熱解吸技術是採用直接或間接的方式對重金屬污染土壤進行連續加熱,溫度到達一定的臨界溫度時土壤中的某些重金屬(如 Hg、Se 和 As)將揮發,收集該揮發產物進行集中處理,從而達到清除土壤重金屬污染物目的的技術。熱解吸技術的一大缺陷是耗能,加熱土壤必須要消耗大量的能量,提高了修復的成本。另一個問題是揮發污染物的收集和處置問題。

4、玻璃化技術

玻璃化技術指將重金屬污染土壤置於高溫高壓的環境下,待其冷卻後形成堅硬的玻璃體物質,這時土壤重金屬被固定,從而達到阻抗重金屬遷移目的的技術。玻璃化技術最早在核廢料處理方面應用,但是由於該技術需要消耗大量的電能,其成本較高而沒有得到廣泛的應用。

5、電動修復

電動修復是指向重金屬污染土壤中插入電極施加直流電壓導致重金屬離子在電場作用下進行電遷移、電滲流、電泳等過程,使其在電極附近富集進而從溶液中導出並進行適當的物理或化學處理,實現污染土壤清潔的技術。電動修復技術目前還主要停留在實驗室研究階段,在污染場地的應用案例比較少。

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與物理化學處理技術有哪些相關的資料

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