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《扬州大学》 2010年
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气相抽提法(SVE)去除污染土壤中挥发性有机物(VOCs)的技术研究

殷甫祥  
【摘要】: 土壤气相抽提技术(Soil Vapor Extraction ,SVE)是一种广泛应用于去除土壤中挥发性有机物(VOCs)的原位修复技术。通过模拟SVE通风处理苯单一污染土壤及甲苯、乙苯、正丙苯和苯、甲苯、乙苯混合污染的黄棕壤,研究了不同通风流量、不同土壤含水率、间歇通风、不同土柱直径、不同土壤粒径和不同污染物种类等因素对模拟了SVE通风效率的影响。结果表明,当土壤污染物只有苯这一种时,通风流量仅需0.03 L·min~(-1)即可在10h内进入拖尾期,去除率达到99%以上;当柱径14 cm、土壤粒径为10目,最佳通风流量为0.15 L·min~(-1),最佳含水率约17.98%条件下,甲苯、乙苯、正丙苯的去除率分别为:99.84%、99.45%、98.25%,总挥发性有机物(Total VOCs,TVOCs)去除率达到了99.30%,且优于间歇通风;含水率为6.01%、24.73%时,TVOCs的去除率仅为63.03%、89.03%,表明含水率过高或过低都不利于VOCs的去除;相同土壤装填量,不同柱径,通风流量0.15L·min~(-1)条件下,柱底面积/装土高度(S/H)越大,去除率越高;土壤粒径由10目变为20-40目后,土壤密实度增加,非水相液体(Non-aqueous Phase Liquids, NAPLs)与气相间的传质系数降低,SVE效率降低;另一组实验研究了通风流量为0.1L·min~(-1)、0.2L·min~(-1)和0.3L·min~(-1)条件下对黄棕壤中苯、甲苯、乙苯的去除效率,结果表明,苯、甲苯、乙苯分别在12h、18h、24h内都进入拖尾期,TVOCs去除率分别达到99.52%和99.55%,通风流量为0.1L·min~(-1)时就能很好地去除土壤中的污染物。比较通风流量为0.15L·min~(-1)和0.10L·min~(-1)时的通风效率后分析可知苯环上碳原子数越多,沸点升高,饱和蒸气压降低,使得挥发性减弱,且饱和蒸气压低的正丙苯对土壤中甲苯、乙苯脱附和挥发的阻碍作用明显,导致甲苯、乙苯、正丙苯污染的土壤更难净化,故VOCs的分子结构和性质也是影响污染物去除效率的重要因素。
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