随着我国城市规划、城市布局的调整，许多化工厂、制药厂、钢铁厂等排污企业外迁，遗留了大量有机污染场地。废弃的有机污染场地将被开发作商用和民用，其中的大量有毒有机物质，会严重影响着生态环境和人体健康，因此亟需对有机污染场地进行高效、快速的修复。
作为一种修复污染土壤的物理方法，热脱附技术具有工艺简单、对污染物种类和性质无选择性、设备可移动、修复周期短以及能有效防止二次污染等优点，对于土壤中有机物污染物种类多、毒性大、浓度高的污染场地修复，热脱附技术是一种值得推荐的治理技术，且已得到广泛应用。
本文以化工行业常见有机污染物硝基苯为研究对象，通过小试试验，研究了硝基苯污染土壤热脱附修复中各影响因素的影响规律、机理和动力学机制，在此基础上研究开发了热脱附土壤修复设备，并测试了其修复效果。主要研究结果如下:
(1)通过实验室批量热脱附试验，研究了热脱附温度、热脱附时间、土壤含水率、初始浓度以及土壤类型等对污染土壤中硝基苯热脱附效率的影响。结果表明，当土壤含水率2％，初始浓度165.54mg/kg，脱附温度300℃，脱附时间30min时，硝基苯的热脱附效率为85.88％，处理后土壤中硝基苯残留浓度为23.37mg/kg，远低于展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）(HJ350-2007)中的B级标准限值(100mg/kg)。土壤含水率过高和过低都不利于硝基苯的脱附，当含水率为15％时，达到了最佳的热脱附效果。硝基苯初始浓度对其脱附效率有较大的影响，随初始浓度的增加，硝基苯脱附效率呈现增大的趋势。而土壤类型对硝基苯热脱附效率的影响较小，在实际修复过程中可以忽略。
(2)通过分析国内外有机污染场地土壤热脱附修复工艺的研究进展，结合小试研究，开发设计出两套能较好处理我国工业污染场地常见有机污染物的热脱附装置，强制通风-螺旋搅拌热脱附修复装置和土壤通风-立式脱附炉修复设备。两装置都包括经优化的进料系统、控制系统、热脱附系统和尾气处理系统。通过调节预热空气流量和加热温度，可对多种有机污染物进行高效修复。经中试试验发现，当脱附温度为200℃、脱附时间为20min时，土壤中硝基苯在立式加热炉中的热脱附效率可达到90％以上。
(3)研究了不同脱附温度和不同污染浓度条件下硝基苯在不同时间内的脱附行为。研究发现，第一，硝基苯土壤中硝基苯的热脱附行为可以用指数衰减方程拟合描述;第二，硝基苯的热脱附是一个由快速到慢速的过程，当脱附温度为300℃，脱附时间达到30min后，土壤中硝基苯的残留量基本不再变化，达到了平衡状态;第三，硝基苯在立式加热炉中不同通风量条件下的等温热脱附平衡，可用Freundlich方程拟合。
- 作 者：
- 张攀
- 学科专业：
- 环境工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 南京农业大学
- 导师姓名：
- 高彦征孔火良
- 学位年度：
- 2011
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
