陈志良
,
陆胜勇
,
毛琼晶
,
王旭
,
严建华
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.10.2016031603
机械化学法对各种氯代、溴代和氟代POPs均具有高效的降解效率,有很好的规模化应用的潜力.然而该技术目前多处于实验室研究阶段,实验室常用设备行星式球磨机的处理量有限,不具备规模化应用的条件.因此,提出以水平式球磨机代替行星式球磨机的观点,并通过建立两种球磨形式的单个磨球宏观运动模型和磨球微观撞击能量传递模型,对二者的有效碰撞功率进行定量研究和对比.研究结果表明,行星式球磨机的能量密度高于水平式球磨机;水平式球磨机的有效碰撞功率随滚筒半径的增大而增大,且存在最佳球磨转速.水平式球磨机能量密度低这一缺点可以通过增大球料比和延长球磨时间等方式进行有效弥补,此外,由于其能量利用效率和处理量远远超过行星式球磨机,因此其作为POPs规模化处置设备具备很高的可行性.
关键词:
机械化学法
,
持久性有机污染物
,
行星式球磨机
,
水平式球磨机
,
有效碰撞功率
,
规模化处置
毛琼晶
,
陆胜勇
,
卫樱蕾
,
李晓东
,
严建华
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.04.2015090101
采用中试试验台的水平滚动式球磨机,对高浓度多氯联苯(PCBs)污染土壤进行机械化学法处置.以氧化钙(CaO)为主要添加剂成分,对比有无石英砂(SiO2)助剂,混合球磨PCBs污染土壤.使用高分辨气相色谱/质谱联用仪(HRGC/MS)检测,分析球磨机械化学反应前后土壤中PCBs的去除率和二(嗯)英(PCDD/Fs)的合成率.结果表明,采用水平滚动式球磨机对土壤进行20 h研磨后,对于单一CaO添加球磨工况,PCBs总量和毒性当量(WHO-TEQ)分别减少了65％和73％;添加石英砂助剂后(CaO-SiO2工况),PCBs总量和WHO-TEQ的去除率分别达到了74％和78％,证实水平滚动式低速球磨能有效降解PCBs,且SiO2有助于CaO添加剂机械化学去除土壤中PCBs.对球磨处理前后的PCDD/Fs生成量进行比较,结果表明,在反应初期的5h内,部分PCBs氧化为高氯代的PCDFs,导致PCDD/Fs总量和毒性当量(I-TEQ)有所上升;球磨超过5h后,PCDD/Fs开始发生降解反应.在保证充足的球磨反应时间条件下,机械化学处理PCBs可以克服传统PCBs热处置的首要缺陷——PCDD/Fs的二次合成问题.
关键词:
土壤修复
,
机械化学
,
多氯联苯
,
氧化钙
,
石英
,
二(嗯)英
