固化穩(wěn)定化處理多環(huán)芳烴污染土壤.pdf

1、多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是有機(jī)污染場(chǎng)地中常見的一類污染物。固化穩(wěn)定化技術(shù)(Solidification/Stabilization，S/S)由于處理費(fèi)用低、見效快操作簡(jiǎn)單易行，是污染場(chǎng)地修復(fù)常用的技術(shù)。目前，固化穩(wěn)定化技術(shù)在重金屬污染場(chǎng)地修復(fù)中得到廣泛應(yīng)用，而有機(jī)污染場(chǎng)地固化穩(wěn)定化相關(guān)的技術(shù)相對(duì)欠缺。本文以焦化廠PAHs污染土壤為研究對(duì)象，進(jìn)行了污染場(chǎng)地固化穩(wěn)定化修復(fù)的固化穩(wěn)

2、定化藥劑的配比優(yōu)化及效果評(píng)價(jià)，研究了不同固化劑與穩(wěn)定化劑協(xié)同作用效果。本文考察了活性炭(Actived Carbon，AC)協(xié)同水泥(Poland Cement，PC)處理PAHs污染土壤;僅使用水泥作為固化劑時(shí)，其增容比較高的問題不可忽視，本研究進(jìn)一步選擇由極性的親水基和非極性的親油基組成的一種表面活性劑類土壤固化劑，作為有機(jī)膠結(jié)材料與水泥協(xié)同處理PAHs污染土壤，聯(lián)合活性炭的使用，達(dá)到固化穩(wěn)定化產(chǎn)物安全處置的同時(shí)并減容的效果;最后，

3、考慮到固化反應(yīng)僅僅將污染物包裹，并未削弱或消除污染物的毒性，研究過程中，我們以添加過硫酸鹽氧化去除污染土壤中大部分的PAHs，同時(shí)添加活性炭吸附殘留的PAHs及氧化反應(yīng)生成的降解產(chǎn)物為主要技術(shù)手段，通過氧化型固化穩(wěn)定化方法來處理PAHs污染土壤。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴使用水泥對(duì)PAHs污染土壤進(jìn)行固化，發(fā)現(xiàn)該方法能夠有效降低土壤中的苯并(a)蒽、(苊)、苯并(b)熒蒽、苯并(a)芘以及二苯并(a,h）蒽等高環(huán)PAHs（4～6

4、環(huán)）的浸出濃度，而對(duì)于萘、苊烯和苊等低環(huán)PAHs（2～3環(huán)）的處理效果相對(duì)較差。僅使用水泥固化會(huì)增加污染土壤浸出液中PAHs的濃度，不同情景下PAHs的浸出濃度順序?yàn)樾l(wèi)生填埋場(chǎng)共處置＞酸性降水＞非酸性降水。⑵通過對(duì)活性炭協(xié)同水泥的吸附型固化穩(wěn)定化方法研究，發(fā)現(xiàn)活性炭的加入可以吸附游離的PAHs，有效降低浸出液中PAHs的濃度。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(UnconfinedCompressive Strength，UCS)值隨著水泥添加量的增多而增

5、大，活性炭加入量不大于土壤質(zhì)量的2％時(shí)，不影響固化穩(wěn)定化產(chǎn)物的UCS。⑶有機(jī)固化劑協(xié)同使用的減容型固化穩(wěn)定化方法對(duì)固化穩(wěn)定化處理產(chǎn)物的減容效果明顯，且其固化穩(wěn)定化產(chǎn)物強(qiáng)度增長快，可以有效縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。對(duì)其進(jìn)行凍融循環(huán)，該方法固化穩(wěn)定化PAHs污染土壤時(shí)，在UCS以及土體剝落后質(zhì)量損失方面均優(yōu)于不加有機(jī)固化劑的水泥對(duì)照組(PC組);而浸出方面稍高于PC組，但均未超出安全標(biāo)準(zhǔn)。⑷對(duì)于氧化型固化穩(wěn)定化方法的研究表明，土壤中PAHs的去除率隨著

6、初始過硫酸鹽濃度、水泥添加量的升高，氧化時(shí)間的延長而增大。當(dāng)最初的過硫酸鈉添加量為19.20mmol/kg，水泥為干土重量的10％，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，PAHs的去除率達(dá)到57.3％。未被氧化的PAHs主要是由土壤顆粒的內(nèi)部吸附不易發(fā)生反應(yīng)同時(shí)也不易浸出，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)低。水泥催化氧化反應(yīng)的機(jī)理在于水泥的加入可以增加系統(tǒng)的pH和溫度。僅用10％的水泥處理過的污染土壤，PAHs和TOC的浸出明顯高于未經(jīng)處理的污染土。過硫酸鹽氧化作用降低了PAHs