表面活性剂增效修复土壤有机污染(刘婷).ppt

表面活性剂回收技术 原因 ⑴表面活性剂在洗脱中容易造成损失，对环境有潜在的危害； ⑵为达到较好的洗脱效果需用大量的表面活性剂，因此成本很高； 从环境保护和修复成本考虑，必须对表面活性剂洗脱液中有机污染物进行去除，同时实现表面活性剂的回收利用。 表面活性剂溶液中有机物的去除方法 去除方法 分离原理 针对有机物 主要优点 主要缺点 空气吹脱法 污染溶液与空气流接触，污染物分配进入空气流 挥发性 低成本、有效、商业可行 需要消泡剂 液－液萃取法 污染接触，溶液与萃取剂污染物分配进入萃取剂中 挥发性 半挥发性 无机物 广泛使用、不会起泡、秽臭少 表面活性剂分配进入萃取剂、反之亦然 滤蒸法 无孔疏水性膜一边为污染溶液，一边为气流或真空，污染物分配进入膜，并挥发进入气流／真空中 挥发性 没有泡沫、以凝聚形式回收污染物、可从表面活性剂中回收醇 沉淀引起堵塞 膜漏引起泡沫 沉淀法 改变污染溶液性质使表面活性剂形成沉淀 挥发性 半挥发性 无机物 通常费用较低、使用污染物较宽容易回用相分离的表面活性剂 污染物分配进入表面活性剂、表面活性剂絮凝不好 表面活性剂回收和浓缩方法比较 方法 分离原理 主要优点 主要缺点 胶束增强超滤（MEUF） 表面活性剂溶液通过膜，单体、盐类和醇通过膜，而胶束则被截留 成本低、可商业化、能有效回收表面活性剂胶束 对CMC高的表面活性剂和表面活性剂浓度低的效果不好 纳米滤（NF） 表面活性剂溶液通过纳米膜，其胶束和单体被截留 回收表面活性剂胶束和单体 需要高压、可能有秽臭 泡沫分离 与表面活性剂溶液中通入空气，产生泡沫，分离得到高浓度的表面活性剂溶液 低沉本、能有效回收表面活性剂单体 对高浓度表面活性剂溶液，需要许多分离步骤 回收费用是实现表面活性剂回用的重要影响因素。 由实际操作可得，回收费用远远小于表面活性剂本身的价格费用。 由以上讨论得：采用污染物去除和表面活性剂回收技术，回收利用表面活性剂在经济上是可行的；从技术和环境影响也是可行的。 展望 目前SER技术研究的方向主要集中在高效修复试剂的选择和修复途径优化2个方面，尤其在增效试剂的增溶作用和环境因素(温度、地下水硬度、吸附和环境微生物等)对增溶洗脱效率及微生物降解的影响方面作了大量的研究，为SER技术的商品化奠定了一定的理论基础。提高修复效率、降低修复成本仍是今后SER研究关注的主要问题，同时将表面活性剂与生物技术相结合是SER技术未来的发展方向。 谢 谢大 家 * 表面活性剂增强修复(SER)土壤有机污染 制作人：刘婷 表面活性剂概述 表面活性剂增效修复原理 表面活性剂增效修复现状 表面活性剂增效修复存在的主要问题 表面活性剂回收技术 展望 表面活性剂概述 表面活性剂：是指显著降低溶剂（一般为水）表面张力和液—液界面张力并具有一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性质的物质。 表面活性剂具有亲水亲油的双重特性，易被吸附、定向于物质表面，能降低表面张力、渗透、湿润、乳化、分散、增溶、发泡、消泡、洗涤、杀菌、润滑、柔软、抗静电、防腐、防锈等一系列性能。 亲水基团在种类和结构上的改变远比亲油基团的改变对表面活性剂性质的影响要大，所以，表面活性剂一般以亲水基团的结构为依据来分类。 Gemini表面活性剂 krafft点 临界胶束浓度(CMC) 溶液中的表面活性剂胶束和单体对有机物具有增溶作用，大大提高有机污染物的在溶液中的溶解度;而吸附态的表面活性剂将大大提高有机污染物在固相上的吸附作用。 表面活性剂增效修复原理 增大有机物的表观溶解度 降低油—水界面张力 提高有机物的生物可利用性 增大有机物的表观溶解度 原理：当土壤孔隙中非水相液体（NAPLs）与表面活性剂溶液相互接触时，表面活性剂胶束内核对NAPLs分子的分配作用增大了其在水相的溶解度。 实现增溶作用的条件： ⑴表面活性剂的水溶性足够大，在NAPLs中的溶解度很小； ⑵表面活性剂浓度必须大于其临界胶束浓度(CMC)。 降低油-水界面张力 造成NAPLs在地下水介质滞留的原因是土壤孔隙的毛细管作用，毛细管作用的大小与油-水界面张力(IFT)成正比。 当界面张力较大时，则注入井和抽提井之间水力梯度△P／L较大。 Nca- 毛细管数 θ- 介质的润湿角 毛细管数的大小反映孔隙中液滴可被置换的相对难易程度，Nca越大，则孔隙中NAPLs液滴越易去除。 去除NAPLs所需的最小毛细管数称为临界毛细管数N*ca。 临界毛细管数N*ca对应的界面张力往往很低，称为超低界面张力(IF