20170220第二章-污染环境的物理修复原理
环境污染的物理修复原理
技术优点
操作简单,分离可 具有较高的选择性
局限性 设备类型举例
序批式操作特性, 清晰较为困难 转鼓、转盘、水平 过滤器
价格较贵,设备结 构复杂 固体沉降容器、离 心多孔筐
慢 圆筒形连续粒度分 级机、耙、溢流设 备、刮板、深锥形 浓集器 圆筒形管、有倾口 容器、浮选剂
典型的实验室规模 设备
真空过滤器、压滤 机
环境修复原理与技术
3.4.3 蒸气浸提修复技术应用
浸提技术主要用于挥发性有机卤代物和非卤代物 的修复,通常应用的污染物是那些亨利系数大于 0.01或蒸汽压大于66.66 Pa 的挥发性有机物,有 时也应用于去除环境中的油类、重金属及其有机 物、多环芳烃等污染物。一般来讲,原位蒸气浸 提修复技术运行和维护所需时间由6~12个月不 等,异位蒸气浸提技术通常每批污染土壤的处理 需要4—6个月,而多相浸提修复技术运行周期在 6个月和几年不等。
环境修复原理与技术
a.振动筛原工作理示意图
b. 螺旋富集器横断面
c. 摇床工作原理示意图
图2-6 重力分离设备工作原理示意图
环境修复原理与技术
(4) 脱水分离 ①过滤和压滤
图2-7 自动板框压滤机工作原理示意图
1.主梁 2.滤布 3.固定压板 4.滤板 5.池框 6.活动压板 7.压紧机构 8.洗刷槽
环境修复原理与技术
②沉淀 ③离心
图2-8 一种圆筒型离心机构造及工作原 理示意图
环境修复原理与技术
脱水分离修复的主要技术特征总结
技术 基本原理及影响 因素 过滤 通过多孔介质; 取决于颗粒粒径 压滤 压缩流体通过可 渗透的多孔介质; 颗粒粒径 可处理难以泵送的 泥浆物质,处理国 的固体含水量比较 低 需要高压力,有时 增加流体的阻力 序批式操作、需要 持续的压力 离心 认为重力沉降; 粒径、形状、密度 以及流体密度 处理能力较大,速 度较高 沉淀 重力沉降;犁镜、 形状、密度和流体 密度,可以借助浮 选剂 设备简单、便宜, 处理能力较大
第二章 生物修复的机理 污染环境生物修复工程
微生物的营养
对营养元素的需求:c\h\o\n\s\p\k\Na\Ca\Cu等
碳源
自养菌 能源 异养菌
光能自养菌
化能自养菌
光能异养菌
化能异养菌
异化作用
生物体能够把自 身的一部分组成物质 加以分解,释放出其 中的能量,并且把分 解的终产物排出体外 的变化过程。
同化作用
将生物体从外 界环境中获取的 营养物质转变成 自身的组成物质, 并且储存能量的 变化过程。
微生物对重金属污染物的修复 植物对污染物的吸收与修复 植物对重金属污染物的修复
水生生物对富营养化物的修复
第一节 微生物对有机污染物的修复
六界系统 多一个病 毒
原核生物界
原生生物界
细菌 原生动物 和藻类
生
物 五 真菌界 植物界 动物界
真菌
主 要 环 境 微 生 物
环 境 微 生 物
界
低等微型植物
微型后生动物
物质的损伤作用。
2.生理学避性
概念:微生物在污染物
胁迫下,能够从体内分
泌出某些具有络合或分
途径
解转化污染物的有机物
质。使污染物的移动性 或极性改变从而不易进 入细胞内,或在分泌的 胞外酶作用下,分解转
沉淀 作用 胞外络合 作用:产 细胞
壁络合
作用
生络合剂
化为无毒无害的物质。
四、微生物细胞降解污染物的机理
一、微生物对重金属离子的转化
甲基化作用
转化
还原作用
氧化作用
(一)甲基化作用 1.最常甲基化的元素是汞、砷、硒、其次 是镉、铅等金属,甲基化可使金属挥发,是
去毒的过程.如硒、砷(示二)。 但有些金属
离子甲基化后毒性反而增强,例如甲基汞的
浙江大学《污染环境的物理修复》化学修复
污染化学修复
污染化学修复是指在污染环境中加入化学修 复剂,与土壤或水体中的污染物发生各种化学反 应,从而使污染物得以降解、洗脱、解毒等。 化学淋洗技术 溶剂浸提技术 化学氧化/还原技术 可渗透反应墙技术 化学固定技术等
1、化学淋洗技术
借助能促进环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂, 通过水力压头推动清洗液,将其注入到被污染土层中 (原位),或者将污染土壤挖掘出来,通过机械搅拌 将淋洗液与土壤混合(异位),然后再把包含有污染 物的液体从土层或搅拌器中抽提出来,进行分离和污 水处理的技术。
• 缺点:溶剂残留易造成二次污染
3、化学氧化/还原技术
常见氧化剂: 高锰酸盐 过氧化氢 芬顿试剂 过硫酸盐 臭氧
常见还原剂: 连二亚硫酸钠 亚硫酸氢钠
硫酸亚铁 二价铁 零价铁
化学氧化
石油烃 多环芳烃 酚类 含氯有机溶剂 BTEX MTBE
农药等
化学还原
氯代有机物等 重金属类(如六价铬)
不适用于重金属污染土壤修 复,对于吸附性强、水溶性 差的有机污染物应考虑必要 的增溶、脱附方式
4、可渗透反应墙技术
Permeable Reactive Barrier(PRB)
可渗透反应墙技术
吸附
污 染
氧化 还原
清 洁
区
沉淀 区
反应
隔水层
原理:在地下安装透水的活性材料墙体拦截污染物羽状体,当污染羽状 体通过反应墙时,污染物在可渗透反应墙内发生沉淀、吸附、氧化还原、 生物降解等作用得以去除或转化,从而实现地下水净化的目的。
• 湿度>20%的土壤要先风干,避免水分稀释提取液而降低提 取效率;粘粒含量高于5%的土壤建议不采用这项技术。
溶剂浸提技术
浙江大学《污染环境的物理修复》微生物修复-原位与异位
升梯度注入井和 降梯度回收井线
抽出井 注入井
交错注入井-回 收井系列和降梯 度回收井组合
第三节 阻塞控制
• 运行中可能的问题是含水层和注入井的阻塞 。
• 主要的阻塞原因与悬浮固体、生物生长和含 水层化学有关。
一、悬浮固体阻塞
• 注入水通常是来自回收系统,容易造成悬浮固体阻塞。 悬浮固体来源是回收井的粘土、絮凝物或生物生长物。
一、土地耕作
• 土地耕作是在上层土壤进行的生物修复过程,原位 或易位生物修复都可以。通过耕翻,促进微生物对 有害化合物的降解。一般只适用于上层30cm土壤。
• 设备:农用机械。
土地耕作的设计和运行:
• 土壤耕作床通常用砂子或土壤作为底层,底层可以保护粘土 层防止机械损伤。
• 污染土壤挖出后,必要时过筛,放在砂床上;
典型原位生物修复系统:
第一节水力学控制
原位生物修复设计的第一个阶段是选择隔离 和控制污染带的技术。
水力学控制对移动或阻止地下水流、提高或 降低水位以及控制污染羽流动都是必需的。
隔离污染羽的常用方法是进行水文干预。流 体力学隔离系统的费用一般比物理遏制结构 要低,系统更灵活。
水文控制系统一般为中间抽水,四周注水。
堆制系统构成
生物堆
土壤堆体
抽气系统
营养水分调 配系统
渗滤液收集 处理系统
在线监测系 统
主要设备
抽气风机、控制系统、活性炭吸附罐、营养水分添加泵、土 壤气监测探头、氧气、二氧化碳、水分、温度在线监测仪器
生物堆制关键技术参数
技术参数
内容
污染物生物可降解性
对于易生物降解有机物(如石油烃、低分子烷烃等)效果 较好;对于POPs等难降解有机处理效果有限
环境修复原理 第二章
来的技术
类型:
依据介质及污染物的物理特征分为:
过滤或筛分:依据粒径大小; 沉淀或离心:依据分布、密度大小; 磁分离:依据磁性有无或大小; 浮选:根据表面特性
1.3 物理修复技术类型
根据吃力对象的位置是否改变分为: 原位物理修复:
对污染物就地处置,使之从环境中分离; 异位物理修复: 将被污染的环境要素或整体输送至特定地点 处理,去除或分离其中的污染物; 依据修复技术: 基本物理分离修复、蒸汽浸提修复、固定/稳 定化修复、电动力学修复及热力学修复
1.4 物理修复技术的优缺点:
优点:物理修复具有高效、快捷、积极、修复时
间较短、操作简便、对周围环境干扰少、对污染 物的性质和浓度不是很敏感等。 缺点:修复效果不尽人意
有可能引起二次污染
所需费用高 耗人力物力较多
2. 物理分离修复技术
2.1粒径分离法
根据颗粒直径,将环境要素通过特定大小网格 的编织筛,即由于颗粒粒级、粒径或形状的不同,
可通过筛子的网格大小、形状不同,进而将不同
颗粒分离
具体技术
干筛分:适宜处理大或中等的土壤颗粒,处理细颗粒需要干燥;
湿筛分:当大量重金属一颗粒状存在、需采用清
洗或淋洗技术、处理得到的重金属可再利用、废 液不需进一步 处理时,采用该项技术
缺点:修复过程中产生污水;土壤变湿使后序化
学处理难以进行
筛分前的预处理:摩擦——洗涤: 常作为颗粒
或密度方式分离的前处理
2.2水动力分离法(粒度分级法)
根据不同颗粒在流体中的移动速度不同,将 颗粒分离的技术。颗粒在流体中的移动速度取决 于颗粒大小、密度和形状。用于淘洗机、机械粒 度分级机、水力旋风分离器等。
环境污染修复原理与技术第1章 绪论
1.3 环境修复
1.3.1 环境修复概念 1.3.2 环境修复的对象和任务 1.3.3 环境修复类型 1.3.4 环境修复的产生与发展
1.1.1环境概念
哲学概念 相对于主体的客体,即影响某一中心事物的所有事物
以及这些事物之间相互关系的总和。 环境是可影响中心事物的相对综合体。 环境是一个极其复杂、相互影响、彼此制约的辩证的
自然综合体。
1.1 环境概述
1.1.1环境概念
环境科学所研究的环境,总是以人类作为中心事物的 自然环境。人类的环境是作用于人类这一主体(中心 事物)的所有外界影响和力量的总和。
1.2.3 环境问题的产生与发展
1)环境问题萌芽阶段
时间段: 从人类出现直到工业革命前夕
主要特点: 主要表现为生态环境破坏。 如大量砍伐森林、破坏草原、盲目开荒等,往往引起的
严重 水土流失,水旱灾频繁和沙漠化问题。
影响: 主要对小区域范围的生态影响。影响力度增长缓慢。
2)环境问题的发展恶化阶段
1.1 环境概述
1.1.1环境概念
环境科学所研究的环境,总是以人类作为中心事物的自 然环境。人类的环境是作用于人类这一主体(中心事物) 的所有外界影响和力量的总和。 ➢ 主体:人和人类社会 ➢ 环境要素:可影响人类的独立的、性质不同而又相互联 系的基本物质,亦称环境基质或环境介质。比如影响人的独
立的水、大气等等
1.2.1环境问题概念
所谓环境问题,是指由于人类不恰当的 生产活动引起全球环境或区域环境质量的 恶化,出现了不利于人类生存和发展的问 题。
2环境修复技术-第二章原理
4、微生物修复的影响因素 营养物质 在营养缺乏的环境中,为了使污染物达到完全降解, 添加适当营养物比接种特殊微生物更加重要,例如N、P营养盐 电子受体 土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓 度也极大地影响着污染物生物降解的速度和程度。微生物氧化 还原反应的最终电子受体主要包括溶解氧、有机物分解的中间 产物和无机酸根(如硝酸根和硫酸根)。 共代谢基质 微生物的共代谢对一些顽固污染物的降解起着重要 作用,因此共代谢基质对生物修复有重要影响
3、污染物降解的基本反应
氧化作用 包括Fe、S等单质的氧化,NH3、N02-等化合物的 氧化,以及一些如甲基、醛有机物基团的氧化。 还原作用 包括高价铁和硫酸盐的还原、NO3-的还原等,还 原作用需要缺氧或者厌氧(无氧)的环境。
基团转移作用 如脱羧、脱氨、脱卤等。
水解作用 使大分子转变为小分子,如纤维素降解。 此外还有酯化作用、缩合作用、氨化作用、乙酰化作用、双 键断裂反应、卤原子移动、共代谢作用等。
微生物修复技术与方法
图8 微 生物修复工艺实施程序图
作业一:
1、什么是环境?如何分类?
2、环境修复按照修复对象和修复方法分有哪几种类型? 3、什么是物理修复?特点是什么,有哪几种类型? 4、什么是化学修复?特点是什么,有哪几种类型?
作业二:
1、什么是环境修复,狭义、广义如何理解?
2、生物修复的特点与原则是什么? 3、有机污染物进入微生物体的过程有哪些? 4、什么是植物修复,植物修复的类型有哪些? 5、用于修复土壤重金属污染的植物应具有的特性是什么?
污染环境的生物修复原理
一、基本知识
1、什么是生物修复
生物修复技术主要是利用生物特有的分解有毒有害物质 的能力,去除污染环境如土壤中的污染物,达到清除环境污 染的目的。 狭义的生物修复通常是指在自然或人工控制的条件下, 利用特定的微生物降解、清除环境中污染物的技术。 广义的生物修复通常是指利用各种生物(包括微生物, 动物和植物)的特性,吸收、降解、转化环境中的污染物, 使受污染的环境得到改善的治理技术。广义的生物修复可以 分为微生物修复、植物修复、动物修复和生态修复四大类。
污染环境修复原理与技术-教学大纲
污染环境修复原理与技术-教学⼤纲《污染环境修复原理与技术》教学⼤纲课程编号:081472B课程类型:□通识教育必修课□通识教育选修课□专业必修课√专业选修课□学科基础课总学时:32 讲课学时:32实验(上机)学时:0学分:2适⽤对象:环境⼯程先修课程:⽆⼀、教学⽬标(⿊体,⼩四号字)《污染环境修复原理与技术》是环境⼯程专业本科⽣的⼀门专业选修课。
该课程通过介绍污染环境的各项修复技术培养学⽣⼯程实践能⼒,学习该课程后可达到的具体⽬标如下:⽬标1:培养学⽣理论指导实际的⼯程实践能⼒。
⽬标2:掌握污染环境修复的基本概念和原理,污染环境修复技术、⼯艺及⼯程设计的原则和⽅法,熟悉本领域研究的新进展与新成果。
⽬标3:为进⾏污染环境修复与污染控制、课程设计等课程奠定理论与实践基础。
⼆、教学内容及其与毕业要求的对应关系(⿊体,⼩四号字)《污染环境修复原理与技术》主要讲述内容包括污染⼟壤环境和污染⽔环境所采取的物理修复、化学修复、微⽣物修复、植物修复、⽣态⼯程技术等,选讲内容包括⼤⽓污染物的环境修复技术、固体废物污染的环境修复技术。
本课程主要采⽤多媒体教学和案例教学⽅法相结合的⽅式开展教学。
课后作业为学⽣课堂报告,报告内容为典型污染环境的修复案例,以锻炼⾃我学习和独⽴思维的能⼒,培养⽤于创新与团队合作的精神,激发对污染环境修复研究的兴趣。
该课程在培养学⽣⼯程实践能⼒⽅⾯促进了毕业要求的实现。
三、各教学环节学时分配(⿊体,⼩四号字)以表格⽅式表现各章节的学时分配,表格如下:(宋体,⼩四号字)教学课时分配四、教学内容(⿊体,⼩四号字)第1章绪论第1节环境概述1.环境概念2.环境分类3.环境基本特性第2节环境问题1.环境问题的概念2.环境问题的分类3.环境问题的产⽣与发展第3节环境修复1.环境修复的概念2.环境修复的类型3.环境修复的产⽣与发展4.环境修复的对象和任务教学重点、难点:1.环境修复的基本概念。
2.污染环境修复的类型。
污染环境的物理修复课件
概念
利用热传导或辐射实现对污染环境的修复。
热
力
学
修 复
高温(约1000℃)原位加热修复技术; 低温(约100℃ )原位加热修复技术和原位电磁
波加热技术。
热力学修复的原理
高温原位加热修复
热力学修复的原理
低温原位加热修复
利用蒸汽井加热, 包括蒸汽注射钻头、热水浸泡或者依靠电阻加热产生蒸 汽加热(如六段加热), 可以将土壤加热到100 ℃。
电动力学修复的应用
2.去除有机物
电动力学生物强化修复原理示意图
其他技术
• 热解吸修复技术 • 冰冻修复技术 • 隔离包埋修复技术
思考题
• 简述物理修复的概念和优势。 • 简述各物理修复的原理、适用
对象以及技术应用时的限制因 素。
一 图为被矿山和电厂污染的颖河。
请谈谈如何应用不同的物理方法 进行修复河流及周边土壤?
固化/稳定化修复的应用
• 异位固化/稳定化常用于处理 无机物污染物质;
• 原位固化/稳定化常用于修复 金属污染的介质。
概念
利用热能或高温条件, 使污染的介质成为
玻璃产品或玻璃状物质, 而使其中的污染物
玻
被固定不再释放的过程。
璃
化
修
复
最早用于核废物以及其他放射性物质 的处理;
特点
玻璃化修复技术分类
螺旋分级机
3.密度(或重力)分离
振动筛
4.脱水分离
5.泡沫浮选分离
物理分离修复技术应用
铜 矿 浮 选
6.磁分离
磁选船/铁砂船
概念
蒸
通过降低土壤空隙蒸气压, 把土壤中的污 染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术。
环境修复原理与技术第2章污染环境的物理修复原理ppt课件
✓ 湿筛分:当大量重金属以颗粒状存在、需采用清洗 或淋洗技术、处理得到的重金属可再利用、废液不 需进一步处理时,采用该项技术
2.3 物理分离修复技术 2.3.2 水动力分离法(粒度分级法)
2.3.3 密度分离法(重力分离法)
2.3.4 泡沫浮选分离法
2.3.5 磁分离法
污染颗粒物的磁性存在差异,通过磁场时运动形式不同
SVE操作系统示意图
3.5 蒸气浸提修复技术局限
4. 固化/稳定化修复
4.1固化/稳定化修复概述
4.2 固化/稳定化修复原理
4.2 固化/稳定化修复原理
4.3 固化/稳定化修复技术 4.3.1 原位固化/稳定化法
原位固化/稳定化修复污染土壤示意图
4.3.2 异位固化/稳定化法
异位固化/稳定化修复污染土壤示意图
6.3.3 原位电磁加热修复
6.4 热力学修复应用
➢ 范围:氯代有机物、多氯联苯以及密度较高的液体 ➢ 优点:可修复污染环境深层
6.4 热力学修复应用
6.5 热力学修复技术局限
➢ 局限:成本高 ➢ 局限因素:需要特定的设备,包括加热系统和尾气处理系统
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2.3.6 电分离法
污染颗粒物的导电性的不同,在同一电场中的运动形式不同
2.3.7 脱水分离
2.3.8 物理分离修复技术的主要属性小结(一)
2.3.8 物理分离修复技术的主要属性小结(二)
2.4 物理分离修复技术应用
➢ 优点:大多数相关技术设备简单,费用低廉,可持续高产出
2.5 物理分离修复技术局限性
环境修复原理与技术
Environmental Remediation Principles and Technology
污染环境的生物修复PPT.
国家环境保护总局 新化学物质申报表 1. 急性毒性 毒理学项目
2. 短期重复毒性 3. 亚慢性毒性 4. 慢性毒性 5. 生殖/发育毒性 6. 神经毒性 7. 致突变性 8. 致畸性 9. 致癌性 10.毒代动力学 11.其他
生态毒理项目
1. 藻类生长抑制毒性 2. 溞类急性毒性 3. 鱼类急性毒性 4. 鸟类毒性 5. 高等植物种子发芽和生长毒性 6. 蚯蚓急性毒性 7. 活性污泥呼吸抑制毒性 8. 吸附/解吸性 9. 降解性 10. 生物蓄积性 11.其他
是绝对的,所以我们把一个星期以上和一个月之内可以做买车决定的客户称之为第三个等级。 第三课时 不同季节锻炼须注意安全
– 在纯培养下,共代谢只是一种截止式转化,但在混合 (8)对肺水肿者的治疗 输氧、使用较大剂量肾上腺皮质激素、利尿剂、钙剂、抗菌剂及小量镇静剂。
一、 教学目标:
培养和自然环境条件下,转化可为其它微生物进行的 1.6.2征求同事意见
– 质粒可用来培育优良菌种,或用作基因工程中基因转移的 载体。
– 例如:多功能超级细菌的构建
A B
A B
C
AB C
注: 质粒
细胞的染色体
图3-1 多质粒超级菌的构建示意简图
• 共代谢(Co-Metabolism)
– 微生物在利用生长基质A时(从中获得能量、碳源或其
他任何营养),同时非生长基质B(不能从中获得能量 或营养)也伴随着发生氧化或其它反应。 对这样的客户我们要注意的是,因为他是在做比较,所以他可能会在一个星期以上、一个月以内做出买车的决定。这是一种概率,不
– 光降解 – 化学降解 – 生物降解(Biodegradation):指由于生物的作用,把污染
浙江大学《污染环境的物理修复》物理修复2
水分受热挥发会消耗大量的热量。为保证热解吸 的效能,进料土壤的含水率宜低于25%
土壤粒径分布
最大土壤粒径不应超过5cm
污染物特 性
污染物浓度 沸点范围
二噁英的形成
排气中有机物浓度要低于爆炸下限 25%低温热解吸:150-315℃;高温热解吸:
315- 540℃
在废气燃烧破坏时需要特别的急冷装置,使高温 气体的温度迅速降低至200℃,防止二噁英的生
• 粒径分离(筛分或过滤) • 密度分离(沉淀或离心) • 浮选分离(表面特性) • 磁分离(磁感应效应)
2. 翻土和客土
3. 固化/稳定化技术
• 固化/稳定化:是指向污染土壤中加入某一类或几类固化稳 定化药剂,通过物理、化学过程防止或降低土壤中污染物释 放的一种技术。
• 固化:是通过添加药剂将土壤中的污染物包裹起来,形成相 对稳定的形态,限制土壤污染物向环境的释放。
污染介质组成
土壤破碎程度
土壤与固化/稳定剂 混匀程度
固化/稳定化处理 效果评价
内容
通过试验确定固化/稳定剂的配方和添加量 不同污染物需添加的固化剂/稳定化剂 可溶性盐类、水分含量、有机污染物等 一般要求土壤颗粒最大尺寸不大于5cm 混合越均匀固化/稳定化效果越好
浸出液浓度、无侧限抗压强度、渗透系数等
• 稳定化:是在土壤中添加稳定化药剂,通过对污染物的吸附、 沉淀(共沉淀)、络合等作用来降低污染物在土壤中的迁移 性和生物有效性。
水泥等
污染土壤 筛分
破碎 大块物料
粉粒状土壤物料
固化添加剂
固化 注模、成型
固化体养护 固化体表面护层涂覆
固化体样品抽检
固化体最终处置
固化/稳定化处理工艺流程图
第2章-环境污染的物理修复
质之间的浓度梯度,在形成气压差的条件下,
将污染物转化为气态后排出环境。基础是污
染物的挥发性,被污染环境与大气之间的气
压差可由负压引导形成或正压形成
3.2 蒸气浸提修复技术
3.2.1 原位蒸气浸提法 通过在被污染环境中布设提取井向环境中导 入气流,使挥发性和半挥发性的有机物随空 气进入真空井后排出,这项技术还包括尾气 处理系统
范围:主要清除环境中重金属和有机物质。 在施加直流电场后,带正电荷的重金属离子 开始向阴极迁移,金属离子的迁移速度与离 子半径有关。离子尺寸愈小,迁移速度愈快, 例如,Na>K>Ca>Ni 优点:可修复低渗透性污染环境
5.5 电动力学修复技术局限
局限:成本高;应用范围不大
限制因素:需要特殊的设备
6 热力学修复
6.1热力学修复概述 目的:提取污染环境中挥发性较低以及密度 较高的污染物 定义:利用热传导或辐射将污染环境中的污 染物蒸发,并随气流排出环境,实现对污染 环境的修复 类型:高温原位加热修复 低温原位加热修复 原位电磁波加热修复
6.2 热力学修复原理
利用各种加热手段使被污染环境的深层温度 升高至水体蒸发,水蒸气将携带污染物排出, 再利用汽提井和鼓风机收集水蒸气和污染物 的混合气体,净化后排放
干筛分:处理干燥对象,大型及中型颗粒效 果明显
污染土壤的干筛分修复过程
湿筛分:当大量重金属以颗粒状态存在、需 采用清洗或淋洗技术、处理得到的重金属可 再利用、废液不需进一步处理时,采用该技 术 筛分前的预处理:摩擦-洗涤 摩擦洗涤器能够打碎土壤团聚体结构,将污 染物从土壤胶体上洗脱
上节内容回顾
1.环境修复:概念、三个方面活动的关系 2、环境污染(物) 3、环境修复和环境净化的关系 4、各基本物理分离修复技术的原理 5、蒸气浸提修复的概念、原理、局限
浙江大学《污染环境的物理修复》植物修复(1)
Fig. 2. The path of a transition metal from the soil to the sites of use and storage in the leaf. These include attempts (a)to enhance mobilization by secretion of organic acids, (b)to increasee uptake by overexpression or deregulation of transporters, (c)to stimulate uptake into the root and translocation via the xylem by overproduction of intracellular chelators, or (d)to increase the strength of metal sinks in the leaves by overexpression of storage and detoxification mechanisms.
植物过滤
• 根系过滤:主要是利用水生植物、半水生植物和陆生 植物根系吸收能力和巨大的表面积去除大面积水体中 低浓度的金属元素。
• 种苗过滤:研究表明幼小植物的种苗根系对水体中重 金属的去除作用更强,种苗过滤是第二代植物修复技 术的代表之一。
植物提取
• 植物提取是利用能耐受并能过量积累金属的植物吸收环境中的 金属,将它们输送并贮存在植物地上部分。
Processes show distinct molecular characteristics in hyperaccumulator plants are represented by arrows of varying size. A thicker arrow indicates a process displaying higher activity in metallophytes as compared to non-metallophytes. A thinner arrow indicates a process displaying reduced activity in metallophytes. This applies to sequestration of metals in root tissue.
环境修复原理与技术总结
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(μm)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5~15 机械粒度分级机5~100密度分离振动筛>150螺旋富集器75~3000摇床75~3000比目床5~100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;地下水水位太高(地下1~2m)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。
污染环境的物理修复课件
污染环境的物理修复课件1. 前言随着工业和人类活动的不断发展,环境污染也日益严重。
其中,生活垃圾、危险废物等导致的固体污染对于自然生态和人类健康带来了不可忽视的影响。
为了解决这些问题,物理修复成为了处理污染环境的一种有效方式。
本课件旨在介绍污染环境物理修复的相关技术和原理,帮助学生更好地理解并应用这一现代技术。
2. 物理修复的概念物理修复是一种使用物理技术来处理污染物的方法。
它适用于处理具有明显物理性质的固体、液体和气态污染物,如铜、铅、氯化物、挥发性有机物以及其它污染物。
该方法的理论基础主要包括介质力学、喷雾技术、超临界流体提取等。
3. 物理修复的原理物理修复的原理主要涉及多个物理过程,包括物质转移、能量转移和相变等。
不同的物理过程应用于不同的污染环境修复技术。
3.1. 物质转移物质转移是指在物理修复过程中,将污染物从其原位转移到其它区域或介质的过程。
物质转移的方式包括扩散、迁移、移动和固化等。
3.2. 能量转移能量转移是指在物理修复过程中,将污染物的能量转移给介质或通过介质传输到其它地方的过程。
能量转移的方式包括传导、对流和辐射等。
3.3. 相变相变是指从一个物理状态到另一个物理状态的物理修复过程。
常见的相变有升华、沸腾和冷凝等过程。
这些相变过程可以实现对污染物的分离和回收。
4. 物理修复方法4.1. 地质突破技术地质突破是通过在地下形成人工通道,改善传统排水方式,并对地下水、土壤、沉积物和矿物进行处理的一种方法。
该技术通过地下注水,将污染物转移到含水层,再用吸附剂对污染物进行处理,达到物理修复污染环境的目的。
4.2. 声波悬浮技术声波悬浮技术是一种借助声波震荡,让污染好水体中的污染物进行不同程度的分离、沉淀和回收的技术。
该技术的应用一般有两种方式:一个是通过水体底部喷流器把污泥搅拌起来,另一个是通过在水中插入小孔导管。
4.3. 光学传感技术光学传感技术是指通过不同的光学探头检测污染物在水中的分布和浓度,进而进行监测和控制。
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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。
四、电动力学修复
电动力学修复:是从饱和土壤层、不饱和土壤层、污泥、 沉积物中分离提取重金属、有机污染物的过程。
主要用于低渗透性土壤(由于水力传导性问题,传统的技 术应用受到限制)的修复,适用于大部分无机污染物,也 可用于对放射性物质及吸附性较强的有机物的治理。
• 缺点:修复效果不佳、费用较高、消耗人力物力较多, 有可能引起二次污染等。
物理修复的技术类型
原位物理修复:
经济有效; 对污染物就地处置,使之得以降解和解毒,不需要建
设昂贵的地面环境工程基础设施和远程运输; 操作维护起来比较简单 还有一个优点就是可以对深层次污染的土壤进行修复。
异位物理修复:
第二章 污染环境的物理修复
郭伟 ndguowei@ 内蒙古大学环境与资源学院
物理修复
• 概念:主要是利用污染物与环境之间各种物理特性的 差异,达到将污染物从环境中去除、分离的目的。 ※
• 特点:高效、快捷、积极、修复时间短、操作简便、 对周围环境干扰少、对污染物的性质和浓度不敏感;
该技术适用处理污染物为高挥发性化学成分,如汽油、苯和 四氯乙烯等的环境污染。
三、固化/稳定化修复※
固化/稳定化(Solidification/Stabilization)是指防止或者 降低污染土壤释放有害化学物质过程的一组修复技术,包 括原位和异位固定/稳定化,通常用于重金属和放射性物 质污染土壤的无害化处理。 固化是指将污染物包被起来,使之呈颗粒状或大块状存
五、热力学修复(Thermodynamic remediation)
利用热传导(如热井和热墙)或辐射(如无线电波加 热)实现对污染环境(如土壤)的修复;
包括高温(约1000℃ )原位修复技术、低温(约 100℃ )原位加热修复技术和原位电磁波加热修复技 术。
Thanks!
工艺简单,费用低; 初步的分选技术; 减少待处理被污染物的体积,优化以后的序列处理; 一般不能充分达到环境修复的要求。
二、蒸气浸提修复
蒸气浸提修复技术(Soil vapour extraction,SVE)是指通 过降低土壤空隙的蒸气压,把土壤中的污染物转化为蒸气形 式而加以去除的技术,是利用物理方法去除不饱和土壤中挥 发性有机组分(VOCs)污染的一种修复技术。※
环境风险较低 系统处理的预测性高于原位物理修复。
物理修复的技术类型
物理分离修复技术 蒸汽浸提修复技术 固定/稳定化修复技术 玻璃化修复技术 热力学修复技术 热解吸修复技术 电动力学修复技术 冰冻修复技助物理手段将污染物从土壤胶体 上分离开来的技术: