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微波除污 

当土壤和一些废渣中含有一些可挥发的有害有机物时,除去这些有害物净化土壤的通常方法是通过加热。热处理方法包括燃烧和非燃烧的挥发法,燃烧法的缺点是可能 燃烧不完全,释放污染物和副产品,这些副产品可能比原来的污染物毒性更大,向挥发法使用普通的加热方法时,由于加热是由外到内,所以外边首先被加热到更高 温度,而后由热传导再逐步提高内部温度.这种加热方法会使土壤外层的易挥发有害物和水挥发得更快,这会导致土壤外层结构的变化,有时就有可能会阻止内层污染物的挥发.而用微波加热时,由于加热是内外一起进行的,所以不会出现上述间题.


挥发法主要有低温下的蒸馏法和高温下的挥发法等.当土壤中含有水时,因水吸收微波能力很强,当用微波辐射时,水会吸收微波能并在升温后蒸发,而将易挥发有机污染物蒸馏带出土壤,很显然,这一方法与土壤的含水量有关,含水量高有利于形成蒸馏,有利于将有机污染物蒸馏除去。这一过程所需温度低于100度,蒸馏进人气相的有机物不会被分解或形成其它副产品.对于那些半挥发性化合物,可采用多级蒸馏法。即重复加水、重复用微波照射,这样重复多次,就可将这些半挥发性化合物除去。土壤净化不仅与土壤含水量有关,还与土壤类型有关。研究了用微波低温减压条件下净化标加甲苯和二甲苯的土壤,他们发现,在此低温减压条件下,甲苯和对二甲苯不会分解;当土壤中含水的重量百分比为3%时,这些有机物的挥发速率会增加几倍;与砂土相比,粘土是更强的微波能吸收体,听以粘土中有机物挥发的速度更快一显然,这种减压条件,可防止有机物的燃烧.


对于那些半挥发性化合物,可采用高温挥发的方法.但在高温条件下,为了防止燃烧,一般需用Ar、N2等载气,这些气体除可保护有机物不被O2燃烧氧化外,还有载带有机物进人吸收塔的作用。为了增强土壤对微波的吸收能力,提高升温速率,可在土壤中加入碳屑(平均直径为10~)当这些碳屑与土壤混合后,因为对微波有很蝇的吸收能力,所以当用微波辐照时,其温度迅速上升,同时这些升高温度的碳粒会迅速将热能传导给周围的土壤,使土壤温度迅速上升.对于非挥发性有害有机物,施加微波可将这些有机物固定在土壤中,变成不被浸提的化合物。应当指出,有关土壤等净化的研究主要局限于实验室及小规模的现场试验,离大规模的现场试验及实际应用还有一定的距离.微波辐射早已用于岩石和水泥的粉碎,这些材料一般都含有一定的结晶水或通过毛细管吸人的水,此外,这些材料的[tg$较大,可强烈地吸收微波.当用微波照射时,会被迅速加热,材料内会产生很大的内热压,这种压力会使材料断裂,粉碎材料卜这一方法已被用于处理表层被235 U和U污染的水泥经过处理,几毫米的水泥表层可被除去.所用的微波频率为1 Qb00 MHz,发现不能用2450 MHz微波,这说明,微波频率越高、加热越迅速、越有效,对于岩石、水泥表层污染物的去除,有撞击破碎、机械凿、钢粒喷射、高压水喷射等技术,前三种方法虽然可把污染表层很快除去,但产生的大量灰尘会污染空气.用高压水喷射法时,不仅会使处理水中含有污染物,需再进行处理,而且水还能溶解一些污染物,并随着水向水泥内层渗透而使这些污染物也渗入水泥的内层.用微波处理时,产生的灰尘颗粒直径范围达1至10 mm,直径小于1 rnrn的颗粒少于1 0}5,因此不会造成明显的空气污染.