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化學氧化 ( 過硫酸鹽 ) 處理技術

化學氧化 ( 過硫酸鹽 ) 處理技術. 指導老師：劉敏信 博士 學號： 10025612 姓名：簡鈺銘 民國 101 年 5 月 23 號. 目錄. 原理 適用條件 案例介紹. 原理. 過硫酸鹽是一種近年來被廣泛應用之強氧化劑，例如布料漂白、滑石生產，它也常被用於游泳池之殺菌劑、工廠用於促聚合劑及總有機碳測定之氧化劑。 【 Peyton, 1993 ; Alexander et al., 2001; Susan et al., 2001 】

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化學氧化 ( 過硫酸鹽 ) 處理技術

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Presentation Transcript

  1. 化學氧化(過硫酸鹽)處理技術 指導老師：劉敏信 博士 學號：10025612 姓名：簡鈺銘 民國101年5月23號

  2. 目錄 • 原理 • 適用條件 • 案例介紹

  3. 原理 • 過硫酸鹽是一種近年來被廣泛應用之強氧化劑，例如布料漂白、滑石生產，它也常被用於游泳池之殺菌劑、工廠用於促聚合劑及總有機碳測定之氧化劑。 【Peyton, 1993;Alexander et al., 2001; Susan et al., 2001】 • 過硫酸鹽在水中會解離形成硫酸根離子(S2O82-)，而且過硫酸鹽為二價之強氧化劑，氧化還原電位為2.01V。 【Latimer, 1952】

  4. 原理 • 過硫酸鹽可藉由不同反應如熱、過度金屬、UV光活化而形成硫酸根自由基(SO4-‧)，其氧化還原電位為2.6V。 【Eberson, 1987】 • 其化學反應式如下: • S2O82- + heat → 2 SO4-‧ • S2O82- +Men+ → SO4-‧+ Me(n+1) + SO42- (Me:過渡金屬) • S2O82-+2 e- → 2 SO42- E0=2.01V • SO4-‧+ e- →SO42- E0=2.6V

  5. 原理 • 過硫酸鹽氧化有機物的反應作用可能包含過硫酸鹽本身自解、過硫酸鹽與有機污染物反應，一般而言，過硫酸鹽的反應速率則會受反應溫度、pH值、催化劑、水中陰離子及氧化劑與有機污染物濃度等影響。 【Goulden and Anthony, 1978；Kolthoff and Miller, 1951；House, 1962；Liang et al., 2003】

  6. 適用條件 • 過硫酸鹽氧化法處理之污染物包括含氯有機溶劑、石油碳氫化合物、酚類化合物及氯苯等。 • 此外，多環芳香烴( PAHs)、爆炸性物質及農藥亦可利用此法處理，但效果較不如前述污染物好。 【ITRC, 2005b ; Rivas, 2006 ; Ferrareseet al., 2008】

  7. 適用條件 (1)硫酸根自由基較氫氧根自由基及臭氧穩定 ，使其 於地表下可傳輸更遠，並有較長之 作用時間。 (2)若地表下存在有充足之過渡金屬元素，則 無需另外添加金屬即可活化過硫酸鹽。 【Brown and Loeper, 2003 ; Braret al., 2006】

  8. 適用條件 (3)相較於過錳酸鹽，過硫酸鹽較不傾向與土 壤中有機物反應，因此較適用於有機物含 量高的土壤。 (4)相較於過錳酸鹽，過硫酸鹽對苯的氧化速 度快，因此適合處理汽油洩漏之場址。 【Brown and Loeper, 2003 ; Braret al., 2006】

  9. 案例介紹-加油站 • 本案例場址為台灣南部某歇業加油站，由於油料管線洩漏於2006年經地方環保機關公告為地下水污染控制場址，主要的污染物為苯及萘。本場址位於都市商業區，面積小於1,000 平方公尺。

  10. 案例介紹 • 本場址在 2010 年5月開始使用過硫酸鹽進行化學氧化整治，於 2010年5月至2011年5月間，累計灌注26 噸過硫酸鹽藥劑；灌注初期搭配Fe2+及H2O2 進行藥劑活化。

  11. 案例介紹 文獻出處：2012 佳美環境科技股份有限公司、森康工程顧問股份有限公司 • 使用過硫酸鹽進行化學氧化整治後，在 2011 年5月檢測結果顯示，污染物濃度均低於管制標準，且未再發現濃度回昇的現象。本場址使用過硫酸鹽整治的成效十分顯著。

  12. 案例介紹-石化廠 • 本案例場址為台灣某營運中的石化廠，由於儲槽底部疑似輕微破裂，造成局部區域地下水的「總酚」及「二氯甲烷」偏高。本場址主要目標場址區域面積約180 平方公尺。

  13. 案例介紹 • 過硫酸鹽應用方式： 本場址先進行現場小規模化學氧化先導測試，於目標區域核心處灌注十餘噸活化過硫酸鹽藥劑，先導測試結果顯示，本場址可採行過硫酸鹽進行化學氧化整治。 先導測試結束後50 餘天後，於目標區域全區灌注一百餘噸活化過硫酸鹽藥劑，進行全區的化學氧化整治。

  14. 案例介紹 • 本場址化學氧化先導測試結果顯示，核心區域的「總酚」及「二氯甲烷」皆可明顯降至管制標準值以下，且於先導測試後，長達50 日後亦未發現濃度顯著回昇的現象。本案例整治過程及結果皆符合業主要求，成效十分顯著。 文獻出處： 2012 佳美環境科技股份有限公司、森康工程顧問股份有限公司

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