环境修复原理与技术-第3章污染环境的化学修复原理.ppt

第一章绪论第二章污染环境的物理修复原理第三章污染环境的化学修复原理第四章污染环境的生物修复原理第五章污染环境的植物修复原理第六章污染环境修复的生态工程第七章污染土壤的环境修复技术第八章污染水环境修复技术第九章污染大气环境修复技术第十章固体废弃物环境修复技术化学修复的概念及分类化学淋洗修复化学固定修复化学氧化修复化学还原修复原位可渗透反应墙环境的化学修复是利用加入到污染物的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应使污染物被降解和毒性被除去或者降低的修复技术。化学修复技术：通过化学添加剂清除和降低污染环境中污染物的方法按照修复技术：化学淋洗修复；化学固定修复；化学氧化修复；化学还原修复；原位可渗透反应墙修复化学淋洗修复清水无机溶剂（酸碱盐）螯合剂表面活性剂化学淋洗修复化学固定修复机理ClO2的还原电位为1.50V其氧化能力仅次于O3。优点：氯化脱色能力强可将水中酚类、氯酚、氰化物、硫化物、胺类化合物、腐殖酸等成分氧化去除同时又不会与水中氨及硝酸根等反应；在较大的pH值范围(6-10)内消毒杀菌表现出高效性；不会与水中有机物质反应生成致癌的子氯甲烷(THM)；在中性或略偏碱性的水中可迅速氧化水中的铁锰离子生成不溶于水的Fe(OH)3和Mn02沉淀析出从而达到去除目的。在土壤修复中它通常以气体的形式直接进入污染区氧化其中的有机污染物。(KMn04)的标准还原电位为1.491V能有效去除受污染水环境中的多种有机污染物还能显著地控制氯化副产物使水中有机污染物的数量和浓度均有显著的降低。高锰酸钾不仅对三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶剂有很好的氧化效果且对烯烃、酚类、硫化物和甲基叔丁基醚(MTBE)等其他污染物也很有效。高锰酸钾通过提供氧原子进行氧化反应因此反应受pH值的影响较小且具有更高的处理效率。O3的标准还原电位为2.07V它是一种强氧化剂氧化能力在天然元素中仅次于氟能迅速而广泛地氧化分解水中的大部分有机物有效去除色、浊、嗅味、铁锰、硫化物、酚、农药、石油制品等。水中的溶解度是氧气的12倍在土壤修复中可快速进入土壤水分中；03自身分解产生的氧气可为土壤中的微生物所利用；03氧化效率高可减少修复时间降低成本。但是在03投量有限的情况下不可能完全去除水中的微量有机物。因此03氧化与其他方法的联用技术去除水中有机污染物效果较好。双氧水(H2O2)能直接氧化水中的有机污染物同时本身只含H、O两种元素使用时不会引入杂质。H2O2具有产品稳定、没有腐蚀性、与水完全混溶、无二次污染、氧化选择性高等优点。在水环境中H2O2分解速度很慢同有机物作用温和可保证较长时间的残留氧化作用也可作脱氯剂(还原剂)不会产生卤代烃是较为理想的水环境氧化剂。Fenton试剂为了提高双氧水的氧化能力在双氧水中加入亚铁离子形成Fenton试剂生成的HO·自由基是一种很强的氧化剂具有很高的电负性或亲电子性可通过脱氢反应、不饱和烃加成反应、芳香环加成反应及与杂原子氮、磷、琉的反应等方式与烷烃、烯烃和芳香烃等有机物进行氧化反应。所以HO·自由基能无选择性地攻击有机物分子中的C-H。电Fenton试剂法利用电化学法产生的Fe2+和H2O2作为Fenton试剂的持续来源两者产生后立即作用而生成具有高度活性的经基自由基使有机物得到降解其实质就是在电解过程中直接生成Fenton试剂。电Fenton—H202法H202由02在阴极还原产生Fe2+—由外界加入在电解池的阴极上曝氧气或空气02在阴极上发生二电子还原反应(在酸性条件下）生成H202H202与加入的Fe2+发生Fenton反应这样形成一个循环。另外还有部分有机物直接在阳极上被氧化成一些中间产物(CO2和H2O)。电Fenton—Fe2+氧化法Fe2+由Fe在阳极氧化产生H202由外界加入。在该体系中导致有机物降解的因素除·OH外还有Fe(OH)2、Fe(OH)3絮凝作用即阳极氧化产生的活性Fe2+、Fe3+可水解成对有机物有强络合吸附作用的Fe(OH)2、Fe(OH)3。电Fenton—Fe2+还原法Fe2+由Fe3+在阴极还原产生H2O2由外界加入。电Fenton-Fe2+还原系统将一个使Fenton反应器和一个使Fe(OH)2还原为Fe3+的电解装置合并成一个反应器。Fe3+借助于Fe2(SO4)3或Fe(OH)3生成污泥。每次投加一定量原水循环泵回流以保证电解槽内的混合效果；初期运行时加入浓Fe2(SO4)3溶液与废水相混合以满足初期