地下水污染修复技术进展与地下水修复工程设计.docx
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1、前言随着工业化进程的加快,越来越多的化学污染物通过各种途径进入土壤系统,进而污染地下水。目前世界的地下水污染严峻,直接或间接地威逼到人类的安康,因此地下水修复引起了人们的关注。本文就国内外地下水污染修复技术的争论进展以及修复工程的设计作简要介绍。一、地下水污染的定义所谓“地下水污染”,是指但凡在人类活动的影响下,地下水水质变化朝着水质恶化方向进展的现象,统称为地下水污染。二、地下水污染修复技术的进展自20 世纪70 年月以来,国外在地下水点源污染治理方面取得了很大的进展, 且渐渐进展形成较为系统的地下水污染治理技术。下面就几种比较常用的地下水污染修复技术作简要介绍。目前较典型的地下水污染修复技
2、术已经有十多种。修复技术依据技术原理可分为四大类,即物理法、化学法、生物法和复合修复技术。按修复方式可分为异位修复、原位修复和监测自然衰减技术。异位修复技术主要包括被动收集和抽出处理,原位修复技术主要包括渗透反响墙修复技术、原位曝气技术、气相抽提技术和生物通风技术等。一 异位修复技术异位修复是将受污染的地下水抽出至地表再进展处理的技术。抽出-处理技术是最早使用也是应用最广泛的一种异位修复技术。传统的抽出-处理法就是将污染的地下水抽到地表进展处理的方法,其大致可以分为以下三类:物理法。包括:吸附法、重力分别法、过滤法、反渗透法、气吹法和燃烧法等。化学法。包括:混凝沉淀法、氧化复原法、离子交换法和
3、中和法等。生物法。包括:活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法和土壤处置法等。虽然受污染地下水抽出后的处理方法与地表水的处理一样,但需要指出的是,在受污染地下水的抽出处理中,井群系统的建立是关键,井群系统要能把握整个受污染水体的流淌。处理后地下水的去向有两个,一是直接使用,另一个则是用于回灌。用于回灌多一些的缘由是回灌一方面可稀释受污染水体,冲洗含水层;另一方面还可加速地下水的循环流淌,从而缩短地下水的修复时间。二 监测自然衰减技术MNAMNA 技术消灭的时间较晚,于 20 世纪 90 年月才开头正式用于地下水污染治理。该技术基于污染场地自身理化条件和污染物自然衰减力气进展污染修复, 从而到达降低污
4、染物浓度、毒性及迁移性等目的。该技术工程设施简洁,修复费用远远低于其他修复技术。但该技术适用范围较窄,对区域环境和污染物自然衰减力气要求较高,一般仅适用污染程度较低、污染物自然衰减力气较强的区域。三 原位修复技术原位修复技术是指在根本不破坏土体和地下水自然环境条件下,对受污染对象不作搬运或运输,而在原地进展修复的方法。常见的原位修复技术有:1、渗透反响墙修复技术Permeable Reactive Barrier,PRB渗透性反响墙技术是20 世纪90 年月在欧美等国家领先应用的地下水原位治理方法,是一种可替代传统的抽出-处理系统和土地生物处理方法的技术。该技术最初应用于去除地下水中的有机污染
5、组分,后来随着各项争论成果的运用,也开头用来处理被污染的地下水。(1) 、反响墙的构造渗透反响墙由反响单元和隔水漏斗两局部组成,其中反映单元用来放置反响介质,隔水漏斗主要用于把握污染水的流向和通过墙体的部位。最简洁的渗透性反响墙就是放置在有机污染物羽状体运移路径上的反响材料带。当污染的地下水流经反映单元时,污染物质与反响单元中的反响介质发生物理、化学、生物方面的反响,到达去除污染物质的目的。(2) 、反响墙的反响机理PRB 是一种被动处理系统,其主要机理是把适宜的反响介质填充于墙体内, 然后把墙体设置在垂直于污染地下水流向的部位,当污染水流经过反响墙时,水中的污染物成分与墙体内的填充物发生物理
6、、化学或生物反响,污染物被直接或间接地去除,从而到达治理污染的目的。渗透性反响墙去除污染物的机理分为非生物的和生物的两种,主要包括吸附、沉淀、氧化-复原和生物降解等,但目前争论最多的还是氯代有机物的复原性脱氯作用,即应用氧化-复原反响使有机物降解为无毒、无害的物质。目前, 零价的颗粒金属特别是铁是在试验室批量试验、中试试验和现场应用最广泛的应用介质,最常用的零价铁屑。零价铁发生氧化-复原反响,产生电子活性将氯代有机化合物转化为无毒的物质。(3) 、PRB 技术的优点这种技术的主要优点是不需要用泵抽和地面处理系统,且反响介质消耗很慢,有几年至几十年的处理潜力。除一次性投资较大和需长期监测外,几乎
7、不需要运行费用,具有时效长、运行和维护费用低等特点。2、原位曝气技术Air Sparging,AS原位曝气技术是一种兴的地下水可挥发性有机物的原位修复技术。原位曝气技术是与土壤气相抽提互补的一种技术,将空气注入污染区域以下,将挥发有机物从地下水中解析到空气流并引至地面上处理的原位修复技术。该技术被认为是去除地下水挥发性有机物的最有效的方法。(1) 、原位曝气技术的工作过程原位曝气系统是通过垂直或水平井,用气泵将空气注入水位以下,使污染物从地下水中挥发,并进入空气中。在浮力的作用下含有污染物的空气不断上升, 到达地下水位以上的非饱和区域,通过土壤气相抽提系统进展处理从而到达去除污染物的目的。(2
8、) 、原位曝气技术的原理原位曝气过程可定义为在确定压力条件下,将确定体积的压缩空气注入含水层中,通过吹脱、挥发、溶解、吸附-解吸和生物降解等作用将污染物去除。在相对可渗透的条件下,当饱水带中同时存在挥发性有机污染物和可被好养生物降解的有机污染物,或存在上述一种污染物时,可以应用原位曝气法对被污染水体1进展修复治理。从机理上分析,地下水曝气过程中污染物去除机制包括三个主要方面:一是对可溶挥发性有机污染物的吹脱;二是加速存在于地下水位以下和毛细管边缘的残留态和吸附态有机污染物的挥发;三是氧气的注入使得溶解态和吸附态有机污染物发生好氧生物降解。(3) 、原位曝气技术的优点与其他修复技术相比,该项技术
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- 地下水 污染 修复 技术 进展 工程设计
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