[发明专利]一种化学转化去除环境中挥发性卤代烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种挥发性卤代烃的去除方法，尤其是涉及一种化学转化去除环境中挥发性卤代烃的方法，属于环境工程领域。

背景技术

挥发性卤代烃具有密度大、沸点低、粘度小、难溶于水等特性，被广泛应用于化工、医药、制革、电子、干洗等领域，其在使用、保存、处理过程中若管理不善很容易进入到环境中。暴露在环境中的这些物质对人体和环境具有极大的危害性，其中多种化合物由于具有挥发性而易被皮肤和粘膜吸收，或通过食物链传递最终富集在人体，对人体造成严重损害。多种挥发性卤代烃被认为具有“三致效应”(致癌、致畸、致突变)和可疑“三致效应”，因此，挥发性卤代烃一直是世界各国优先控制的污染物。

挥发性卤代烃化学性质稳定，在环境中难降解，现有的处理方法分为物理法(热脱附法、蒸汽抽提法、吸附法、萃取法等)、化学氧化法(焚烧法、过氧化物氧化法、臭氧氧化法、Fenton氧化法)、化学还原法(零价铁还原法、双金属还原法)、生物法(好氧法、厌氧法)。

专利CN101530858A(2009)公开了一种挥发性有机物污染土壤热脱附修复处理系统，包括进料系统、热源系统和控制系统，还包括热脱附系统和尾气处理装置，其中热脱附系统由引风机和热提转炉组成，尾气处理装置由除尘器和碱液吸收塔组成。该发明在处理主要污染物挥发性/半挥发性有机物的污染土壤时，与国外的同类产品相比，虽然设备成本约为其1/3～1/5，但处理主要污染物挥发性/半挥发性有机物的污染土壤的净化效果仅可以达到70％～80％。

Heron等(Environmental Science and Technology，1998，32：1474-1481)以三氯乙烯污染物为研究对象，在二维土箱中开展了电阻加热强化研究，实验结果表明，在23℃下，三氯乙烯的去除效率很低，预计去除时间要超过1年；在85℃和100℃下，三氯乙烯的迁移通量分别增加了2.6倍和19倍；在100℃下经过37天时间的加热处理，三氯乙烯的去除效率达到99.8％。

专利CN101524703A(2009)公开了一种石油烃污染土壤的异位修复系统及操作方法，在石油烃污染土壤的修复工艺中设置有萃取塔，并且实现连续操作。所述的萃取塔包括料斗、进料器、固体分布器、液体分布器和出料器；萃取塔侧壁底部和顶部分别设有溶剂入口和溶剂出口；塔顶部和底部分别设固体分布器和液体分布器；顶端和底端分别接进料器和出料器。该装置脱附效率高，萃取部分脱除率可达90％以上，适合修复的土壤类型广，但是存在污染物需要与萃取剂分离及后处理的问题。

李书鹏等(环境工程，2013年8月第31卷第4期)采用零价铁-缓释碳技术对受氯代烃污染的地下含水层进行中试修复研究。中试期间，向地下9～18m受氯代烃污染的含水层(体积900m³)注入7200kg零价铁-缓释碳药剂。对地下水中污染物进行定期监测，结果显示：零价铁-缓释碳技术可以高效地将地下含水层中的氯代烃污染物脱氯降解。其中1，2-二氯乙烷的去除率达99.9％以上，1，1-二氯乙烷的去除率达86％以上，氯仿的去除率达98％以上。但零价铁具有在空气中不稳定、运输转移使用时要在特定条件下进行等弊端。

何小娟等(净水技术，2007，26(3)：11-15)在批试验条件下研究Ni/Fe双金属对CCl₄(CT)、CHCl₃(TCM)和CH₂Cl₂(DCM)的还原性脱氯性能结果表明，Ni/Fe双金属可有效对CT和TCM进行脱氯，但对DCM没有脱氯效果；在相似的反应条件下，Ni/Fe双金属对CT和TCM的脱氯效果要好于零价铁。

Muftikina R等(Water Research，1995，29：2434-2439)首次报告了Fe中加入贵金属催化剂双金属处理卤代烃的方法，对二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯进行处理的脱氯效率很高。全燮等(大连理工大学学报，1997，37(1)：25-20)研究了钯化率为0.05％的Pd/Fe对三氯乙烯的脱氯效率，5分钟内的脱氯率达到96％。