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1、物理分离修复技术定义:利用污染物与环境中其他要素的物理学特性的差异将污染物从环境中去除、分离的方法。基本原理：根据污染物的密度、形状、大小、磁性、表面特性等物理性质，利用相关的物理技术将其从环境中提取、分离基本类型：粒径分离,水动力学分离,密度分离,浮选分离,磁分离采用物理分离技术的适用粒度范围:分离过程粒度范围（m） 粒径分离干筛分3000湿筛分150水动力学分离淘选机50水力旋风分离器515机械粒度分级机5100密度分离振动筛150螺旋富集器753000摇床753000比目床5100脱水分离：一般采用的脱水方法有过滤、压滤、离心和沉淀。蒸汽浸提修复基本原理：在污染土壤内引入清洁空气产生驱动
2、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。蒸汽浸提修复适用对象：挥发性有机组分（VOCs），汽油、苯和四氯乙烯，油类、重金属及其有机物、多环芳烃或二噁英。蒸汽浸提修复的技术类型：原位蒸汽浸提技术，异位蒸汽浸提技术，多相浸提技术（两相浸提技术，两重浸提技术）蒸汽浸提修复适用条件与限制因素：黏土、腐殖质含量较高或本身极其干燥的土壤，由于其本身对挥发性有机物的吸附性很强，采用原位处理时，污染物的去除效率很低；中、低渗透性土壤难于进行修复处理；对饱和土壤层中的吸附效果不好，但降低地下水位，可增加不饱和土壤层体积，从而改善这一状况；地下水水位
3、太高（地下12m）会降低土壤蒸汽提取的效果；固化：将污染物包被起来，使之呈颗粒状或大块状存在，进而使污染物处于相对稳定状态。主要是将污染物封装在结构完整的固态物质中。稳定化：将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性变小的状态和形式，即通过降低污染物的生物有效性，实现其无害化或者降低其对生态系统危害性的风险。应用：重金属和放射性物质污染土壤的无害化处理，原位或异位。固化稳定化过程：利用吸附质如黏土、活性炭和树脂等吸附污染物；浇上沥青；添加某种凝固剂或黏合剂，使混合物成为一种凝胶；固化为硬块。固化稳定化技术类型：原位固化/稳定化，异位固化/稳定化。固化稳定化影响和限制因素：石块或碎片比例太高及有机物
4、质的存在可能会影响黏结剂作用的发挥；污染物埋藏深度会影响、限制一些具体的应用过程；对于成分复杂的污染土壤或固体废物还没有发现很有效的粘合剂；许多污染物/过程相互复合作用的长期效应尚未有现场实际经验可以参考。电动力学修复基本原理：两个电极插入介质（土壤或沉积物）中；在污染介质两端加上低压直流电场；通过电化学和电动力学的复合作用，使水溶态或者吸附在土壤颗粒表层的污染物根据各自带电特性在电场内定向移动，在电极附近富集或收集回收而去除。电动学力修复四种过程：电迁移：带电离子在土壤溶液中朝向带相反电荷电极方向的运动。电泳：土壤中带电胶体粒子的迁移运动相对于稳定液体的运动。电渗析流：土壤微孔中的液体(一般
5、带正电）在电场作用下的移动酸性迁移（pH梯度）：产生的H+向阳极迁移，迁移的过程中与土壤表面的金属离子发生离子交换，进行迁移电动学修复的主要工艺：Lasagna工艺：在污染土壤中建立近似断面的渗透性区域，通过向里面加入适当的物质，如吸附剂、催化剂、微生物、缓冲剂等，将其变成处理区，然后采取电动力学法使污染物从土壤迁移至处理区，在吸附、固定等作用下得到去除。用电动力学方法处理重金属污染土壤：产生酸性迁移带和碱性迁移带酸性迁移带会促进重金属离子从土壤中分离；碱性迁移带会促使重金属离子沉淀；降低重金属离子的去除效率。(2)阴极区注导电性溶液工艺：在处理土壤和阴极之间注入导电性溶液，把由于碱性迁移带产
6、生的高pH值区控制在土壤和阴极之间的导电性溶液中。(3)阳离子选择性透过膜：将一个阳离子选择性透过膜放在土壤中靠近阴极的地方，H+和金属阳离子可以通过阳离子选择性透过膜，而OH-则无法通过。化学修复定义：通过添加化学剂清除和降低污染环境中污染物的方法。采用适当的方法将合适的化学清除剂加入污染环境，利用化学清除剂吸附、吸收、迁移、淋溶、挥发、扩散和降解污染物，改变污染物在环境中的性质，进而清除污染物或降低污染物的浓度至安全标准范围。依据修复技术原理：土壤改良，化学淋洗，化学固定，化学氧化，化学还原，可渗透反应墙土壤改良：通过改良土壤性质（加入改良剂或调节土壤的氧化-还原电位Eh）的方法使污染物转
7、变为难迁移、低活性物质或从土壤中去除。常用的改良技术：1加入改良剂，提高金属的固定性石灰，有机物质，沉淀剂2离子拮抗剂3调节土壤的氧化还原电位Eh化学淋洗技术:借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压头推动淋洗液注入到被污染土层中，然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。常用淋洗剂:螯合剂：人工：EDTAHEDTANTAEGTA等天然：柠檬酸、苹果酸、丙二酸、乙酸、组氨酸等化学氧化修复常用氧化剂：氟气羟基自由基原子氧臭氧双氧水氧气，高锰酸钾，电fenton试剂电Fenton试剂：利用电化学法产生Fe2+和H2O2，两者产生
8、后立即作用而生成具有高度活性的自由基，使有机物得到降解电Fenton试剂法分类：一种外加，一种电解得到Fe2+外加电Fenton-H2O2法Fe2+外界加入H2O2O2在阴极产生：O2+2H+2eH2O2(曝氧气或空气)H2O2外加-电Fenton-Fe2+氧化法H2O2外界加入Fe2+Fe在阳极氧化产生：Fe-2e=Fe2+H2O2外加-电Fenton-Fe2+还原法H2O2外界加入Fe2+Fe3+在阴极还原产生：Fe3+1e=Fe2+两种都通过电解得到电Fenton-Fe2+氧化-H2O2法Fe2+Fe在阳极（平板铁或铁网）氧化产生Fe-2e=Fe2+H2O2O2在阴极（多孔碳电极或碳棒）
9、还原产生02+2H+2e=H2O2电Fenton-Fe2+还原-H2O2法阴极：O2+2H+2eH2O2 ,H2O-4eO2+4H+,2Fe3+2e2Fe2+下面是影响Fenton反应主要条件：pH值的影响，Fenton试剂是在酸性条件下发生作用的，在中性和碱性的环境中，Fe2+不能催化H2O2 产生OH，因为Fe2+在溶液中的存在形式受制于溶液的pH值的影响。按照经典的Fenton试剂反应理论，pH值升高不仅抑制了OH的产生，而且使溶液中的Fe2+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。当pH值低于3时，溶液中的H+浓度过高， Fe3+不能顺利地被还原为Fe2+，催化反应受阻。 H2O2浓度的影
10、响，随着H2O2用量的增加，COD的去除首先增大，而后出现下降。这种现象被理解为在H2O2的浓度较低时，H2O2的浓度增加，产生的OH量增加；当H2O2的浓度过高时，过量的H2O2不但不能通过分解产生更多的自由基，反而在反应一开始就把Fe2+迅速氧化为Fe3+，并且过量的H2O2自身会分解。催化剂(Fe2+)浓度的影响，Fe2+是催化产生自由基的必要条件，在无Fe2+条件下，H2O2难以分解产生自由基，当Fe2+的浓度过低时，自由基的产生量和产生速度都很小，降解过程受到抑制；当Fe2+过量时，它还原H2O2且自身氧化为Fe3+，消耗药剂的同时增加出水色度。因此，当Fe2+浓度过高时，随着Fe2
11、+的浓度增加，COD去除率不再增加反而有减小的趋势。 反应温度的影响，对于一般的化学反应随反应温度的升高反应物分子平均动能增大，反应速率加快；对于一个复杂的反应体系，温度升高不仅加速主反应的进行，同时加速副反应和相关逆反应的进行，但其量化研究非常困难。反应温度对COD降解率的影响由试验结果可知，当温度低于80时，温度对降解COD有正效应；当温度超过80以后，则不利于COD成分的降解。针对Fenton试剂反应体系，适当的温度激活了自由基，而过高温度就会出现H2O2分解为O2和H2O。 可渗透反应墙定义(PRB):是一种由被动反应材料构成的物理墙，墙体是由天然物质和一种或几种活性物质混合在一起构成
12、的。当污染物沿地下水流向迁移，流经处理墙时，它们与墙中的活性物质相遇，导致污染物被降解或原位固定。仅用于浅层污染土壤和地下水（3-12m）的修复零价铁（Fe0）去除水中重金属污染物的机理: (a)还原沉淀 ： Fe0 + Cr(VI)O42- + 4H2OFe(III)Cr(III)(OH)6 + 2OH- (b) 吸附和共沉淀：Fe(II) 和 Fe（III）混合（氢）氧化物的阳离子形成片层结构，阴离子在内部，主要有Cl、 CO32、SO42 ,形成Fe6（OH）12SO4 nH2O， 及Fe6（OH）12CO3 nH2O其它沉淀，如针铁矿、赤铁矿、纤铁矿等，还可进一步与地下水中的其它成份形
13、成共沉淀，如硅和钙等形成文石，方解石、四方硫铁矿等，成为新的吸附或共沉淀活性点位。C）还原沉积：Cu2+ + Fe= Fe2+ + Cu HgCuNiCd生物修复广义的定义：利用各种微生物的生理代谢，行为活动或其代谢与行为的产物，吸收、降解、转换环境中的污染物，进而降低污染物的浓度、降低或消除其毒性，使受污染的环境质量得到改善的治理技术。生物修复狭义的定义：利用处理系统中的微生物代谢活动来减少污染现场污染物的浓度，或者把环境中的污染物的危害减小到最低程度，从而修复被污染的环境或消除环境中污染物的过程。生物修复的工作流程：适合的生物：具有正常生理和代谢能力，并能以较大的速率降解或转化污染物，在修
14、复中不产生毒性产物的生物体系。适合的场所：污染物和合适的生物相接触的地点，污染场地不含对降解菌种有抑制作用的物质且目标化合物能够被降解。适合的环境条件：使生物的代谢与生长活动处于最佳状态的环境条件。环境因子包括温度、湿度、O2、pH值、无机养分、电子受体等。适合的技术费用：费用尽可能低，至少低于同样可以消除该污染物的其他技术。修复效果的评价：技术效果评价 污染物进入微生物细胞的过程:主动运输：需要消耗能量，可以逆物质浓度梯度进行，需要载体蛋白的参与，对被运输的物质有高度的立体专一性，为主要方式。被动扩散（简单扩散）：微生物吸收营养物各种方式中最简单的一种，不规则运动的营养物质分子通过细胞膜中的
15、含水小孔，由高浓度的胞外向低浓度的胞内扩散，具有非特异性。促进扩散：与被动扩散类似。唯一的区别：需载体蛋白参与，它们对被运输物质有高度的立体结构专一性。基团转位：另一类类型的主动运输，在物质运输过程中，除了物质分子发生化学变化外，其他特点都与主动运输相同。胞饮作用(内吞作用):当物质吸附在质膜时，质膜内陷，液体和物质便进入，然后质膜内折，逐渐包围着液体和物质，形成小囊泡，并向细胞内部移动。把物质留在细胞质内,是非选择性吸收，它在吸收水分的同时，把水分中的物质一起吸收进来.。异位土壤微生物修复的技术类型：土地填埋:将废物作为一种泥浆，将其施入土壤，通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿度和pH，保持污染物在土壤中的降解速率。参与降解的微生物可以是土著土壤微生物群系，为了提高降解能力，可加入特效微生物炼油厂含油污泥的处理土壤耕作:去除大块石块和碎石，使土壤比较
