微波除污

微波除污

當(dāng)土壤和一些皮渣中含有一些可揮發(fā)的有害有機(jī)物時，除去這些有害物凈化上壤的通常方法是通過加熱．熱處理方法包括燃燒和非燃燒的揮發(fā)法  燃燒法的缺點是對能燃燒不完全，釋放污染物和副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品可能比原來的污染物毒性更大．而揮發(fā)法使用普通的加熱方法時，機(jī)由于加熱是由外到內(nèi)，所以外邊首先被加熱到更高溫度，而后由熱傳導(dǎo)再逐步提高內(nèi)部溫度．這種加熱方法會使土壤外層的易揮發(fā)有害物和水揮發(fā)得更快，這會導(dǎo)致土壤外層結(jié)構(gòu)的變化，有時就有可能會阻讓內(nèi)層污染物的揮發(fā)鬧用微波加熱時，由于加熱是內(nèi)外一起進(jìn)行的，所以不會出現(xiàn)上述問題 。

揮發(fā)法主要有低溫下的蒸餾淤“”和高溫下的揮發(fā)汐當(dāng)土壤中含有水時，因水吸收微波能力很強(qiáng)，當(dāng)用微波輻射時，水會吸收微波能并在升溫后蒸發(fā)．而將易揮發(fā)有機(jī)污染物蒸餾帶出土壤．很顯然，這“方法與土壤的含水量有關(guān)，含水量高有利于形成蒸餾，有利于將有機(jī)污染物蒸餾除去．這一過程所需溫度低于1叩℃，蒸餾進(jìn)入氣柏的有機(jī)物不會被分解或形成其它副產(chǎn)品．對于那些半揮發(fā)性化合物，可采用多級蒸餾法．即重復(fù)加水、重復(fù)用微波照射，這樣重復(fù)多次，就可將這些半揮發(fā)性化合物除去  土壤凈化不僅與土壤含水量有關(guān)，還與土壤類型有關(guān)．rdr2e犁3J研究F用微波低溫減R條件下凈化標(biāo)加甲苯和對二中苯的土壤，他們發(fā)現(xiàn)．在此低溫減壓條件下，甲苯和對一甲苯不會分解；當(dāng)土壤中含水的重量百分比為3％時，這些有機(jī)物的揮發(fā)速率會增加幾倍；與砂土相比，粘土是更強(qiáng)的微波能吸收體，所以粘土中有機(jī)物揮發(fā)的速度更快  顯然，這種減壓條件，防止有機(jī)物的燃燒 。

對于那些半揮發(fā)性化臺物，可采用高溫?fù)]發(fā)的方法  但在高溫條件下，為了防tL燃燒，一般需用AI，N2等載氣，這些氣體除可保護(hù)有機(jī)物不被q燃燒氧化外。還有載帶有機(jī)物進(jìn)入吸收塔的作用，這種實驗的裝置如圖9．1所示．G印，se警‘用這一裝置清理了土壤中的五氯苯酚(沸點為3t0℃)和污泥中的菲(沸點為340℃)．為了增強(qiáng)土壤對微波的吸收能力，提高升溫速率，可在土壤中加入碳屑(平均直徑為10M)  省這些碳屑與土壤混合后，因為對微波有很強(qiáng)的吸收能力，所以當(dāng)用微波輻照時，其溫度迅速上升，同時這些升高溫度的碳粒會迅速將熱能傳導(dǎo)給周圍的土壤，使土壤溫度迅速上升．圖9．2是行泥樣品加碳粒后溫度隨時間的變化．由圖9．2可見，不加碳粒時，溫度低于刪℃，而加入40％碳后，溫度最高可超過1刪℃，但超過最高溫度后，隨微波 對于非揮發(fā)性有害有機(jī)物．施加微波可將這些有機(jī)物固定在土壤中，變成不被浸提的化合物。

    應(yīng)當(dāng)指出，有關(guān)土壤等凈化的研究主要局限于實驗室及小規(guī)模的現(xiàn)場試驗，離大規(guī)模的現(xiàn)場試驗及實際應(yīng)用還有一定的距離．微波輻射早已用于巖石和水泥的粉碎，這些材料一般都含有一定的結(jié)晶水或通過紉管吸入的水，此外，這些材料的t85較大，可強(qiáng)烈地吸收微波．當(dāng)用微波照射時，會被迅速加熱，材料內(nèi)會產(chǎn)生根大的內(nèi)熱壓，這種壓力會使材料斷裂，粉碎材料．這一方法已被用于處理表層被’2’u和繃u污染的水波11，經(jīng)過處理，幾毫米的水泥表層可核除去  所用的微波頻率為10枷Mh，發(fā)現(xiàn)不能用2450Mh微波，這說明，微波頻率越高、加熱越迅速、超有效．對于巖石、水泥表層污染物的去除，有撞擊破碎、機(jī)械鑿、鋼粒噴射、高壓水噴射等技術(shù)，前三種方法雖然可把污染表層很快除去，但產(chǎn)生的大量灰塵會污染空氣．用高壓水噴射法時，不僅會使處理水中含有污染韌，需再進(jìn)行處理，而且水還能溶解一些傳染物，并隨著水向水泥內(nèi)層滲透而使這些污染物也滲入水泥的內(nèi)層．用微波處理時，產(chǎn)生的灰塵顆粒直徑范圍達(dá)1至lo直  徑小于l Ml的頤粒少于1％，因此不會造成明顯的空氣污染.

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