有機(jī)污染土壤修復(fù)“黑馬”,過(guò)碳酸鈉新應(yīng)用,Fe-SP復(fù)合氧化劑介紹

截止2019年12月,研究機(jī)構(gòu)整理得到全國(guó)473個(gè)場(chǎng)地的污染信息,其中277個(gè)為有機(jī)污染場(chǎng)地,占半數(shù)以上。有機(jī)污染物種類分布中多環(huán)芳烴類污染場(chǎng)地最多占54.9%,其次為總石油烴和苯系物,占比分別為49.5%和36.8%(引自《我國(guó)有機(jī)污染場(chǎng)地現(xiàn)狀分析及展望》。
有機(jī)污染土壤一般通過(guò)開挖后水泥窯協(xié)同處置、原/異位熱脫附、化學(xué)氧化等方法修復(fù)。水泥窯協(xié)同技術(shù)、原/異位熱脫附技術(shù)都存在成本高,對(duì)環(huán)境、土壤造成二次危害的問(wèn)題。有機(jī)污染土壤的化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)因工藝成熟度高、修復(fù)效果顯著、場(chǎng)地適應(yīng)力強(qiáng)、修復(fù)價(jià)格適中,原住土壤特性可控等特點(diǎn),受到了眾多修復(fù)企業(yè)的選擇。
目前市場(chǎng)上使用的化學(xué)氧化劑多為高錳酸鉀、過(guò)硫、芬頓等產(chǎn)品,這些產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究,氧化機(jī)理較為明確,效果穩(wěn)定。但近年來(lái),受國(guó)際國(guó)內(nèi)化工原料價(jià)格波動(dòng)和生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能調(diào)控影響,高錳酸鉀、過(guò)硫酸鈉、雙氧水等大部分化學(xué)氧化劑價(jià)格大幅上漲,生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過(guò)程安全法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格。
更值得關(guān)注的是,這些氧化劑反應(yīng)后產(chǎn)生的硫富集、錳殘留、氧化穩(wěn)定性不足、液體藥劑運(yùn)輸保存不便等問(wèn)題逐漸被行業(yè)領(lǐng)域?qū)<移饰鲑|(zhì)疑,支持率較低。此外,過(guò)硫產(chǎn)品和芬頓產(chǎn)品使用后仍會(huì)造成二次污染,影響土壤和地下水的酸堿度。
有機(jī)污染土壤修復(fù)“黑馬”,F(xiàn)e-SP復(fù)合氧化應(yīng)需而生
我國(guó)《土壤污染防治法》明確提出:修復(fù)活動(dòng)不得造成新的危害。土壤修復(fù)市場(chǎng)急需系列低碳、環(huán)保、高效清潔型的化學(xué)氧化產(chǎn)品推出。
浙江金科日化原料有限公司聯(lián)合江蘇中宜生態(tài)土研究院有限公司與山東智土生態(tài)環(huán)境研究院有限公司基于傳統(tǒng)化學(xué)氧化劑的優(yōu)缺點(diǎn),研發(fā)出一種新型土壤修復(fù)藥劑材料——Fe-SP復(fù)合氧化劑,與傳統(tǒng)化學(xué)氧化劑相比,性能可增加近十倍,無(wú)二次污染,緩釋效果長(zhǎng)且成本更低。
新型修復(fù)藥劑材料優(yōu)選過(guò)碳酸鈉(SPC)、過(guò)一硫酸氫鉀復(fù)合鹽(PMS)為氧系基底反應(yīng)材料,構(gòu)建Fe基共價(jià)有機(jī)框架材料(Fe-MOFs)作為負(fù)載結(jié)構(gòu),將SPC和PMS負(fù)載搭接,形成Fe-SP復(fù)合氧化劑,在Fe-MOFs電位激發(fā)的條件下,負(fù)載在框架孔隙中的SPC和PMS不斷釋放羥基自由基和活性氧,充分發(fā)揮兩者的氧化能力。
Fe-SP復(fù)合氧化劑有哪些優(yōu)點(diǎn)?
1、無(wú)環(huán)境毒害
Fe-SP復(fù)合氧化劑對(duì)土壤中菌群的丁酸鹽代謝等擾動(dòng)小,因此對(duì)環(huán)境特別是微生物,藻類的影響很小。
2、氧化性顯著
Fe-SP復(fù)合氧化劑中有效活性氧含量相當(dāng)于29%體積濃度的雙氧水,具有強(qiáng)氧化性(常用的雙氧水消毒液一般是醫(yī)用雙氧水,其濃度不高于3%,如果雙氧水的濃度高于8%,則屬于危險(xiǎn)品,因?yàn)楦邼舛入p氧水是爆炸性強(qiáng)氧化劑和腐蝕品,購(gòu)買需要提前備案)。
3、無(wú)毒副產(chǎn)物
Fe-SP復(fù)合氧化劑中含有多種效成分,且在氧化反應(yīng)中緩慢釋放,氧化成分均可作用在污染物上,不會(huì)產(chǎn)生污泥。(芬頓法反應(yīng)迅速,極易造成土壤的快速氧化,形成污泥;芬頓法也極易快速氧化地下水中的沉淀物)
4、適用范圍廣
Fe-SP復(fù)合氧化劑可以在較寬的pH范圍內(nèi)有效,而芬頓法適用于偏酸環(huán)境,過(guò)硫類藥劑適用于偏堿環(huán)境。
5、處理效率高
Fe-SP復(fù)合氧化劑處理徹底,極大降低拖尾效應(yīng)。
6、節(jié)省成本
Fe-SP復(fù)合氧化劑用量少,在修復(fù)中的成本僅為傳統(tǒng)氧化方式藥劑費(fèi)用的30%。
Fe-SP復(fù)合氧化劑除了適用于有機(jī)類污染土壤、有機(jī)類污染地下水外,在地表水、市政污水、黑臭河道底泥、廢棄污泥、落地油泥等領(lǐng)域均可適用。