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污染地下水(shuǐ)可(kě)選修複技(jì)術(shù)

作(zuò)者:博易恒信 來(lái)源:搜狗百科 日期:2021/11/1 13:27:48

污染地下水(shuǐ)的修複技(jì)術(shù)包括抽提技(jì)術(shù)、氣提技(jì)術(shù)、空(kōng)氣吹脫技(jì)術(shù)、生(shēng)物修複技(jì)術(shù)、滲透反應牆技(jì)術(shù)、原位化學修複等。

抽提技(jì)術(shù)

抽提處理(lǐ)是采用水(shuǐ)泵将地下水(shuǐ)抽出來(lái),在地面得(de)到合理(lǐ)的淨化處理(lǐ),并将處理(lǐ)後的水(shuǐ)重新注入地下或排入地表水(shuǐ)體(tǐ)。這種處理(lǐ)方式對抽取出來(lái)的水(shuǐ)中污染物能夠進行(xíng)高(gāo)效去除,但(dàn)不能保證全部地下水(shuǐ)尤其是岩層中的污染物得(de)到有(yǒu)效去除。

氣提技(jì)術(shù)

利用真空(kōng)泵和(hé)井,在受污染區(qū)域利用負壓誘導或正壓産生(shēng)氣流,将吸附态、溶解态或自由相的污染物轉變為(wèi)氣相,抽提到地面,然後再進行(xíng)收集和(hé)處理(lǐ)。典型的氣提系統包括抽提井、真空(kōng)泵、濕度分離裝置、氣體(tǐ)收集裝置、氣體(tǐ)淨化處理(lǐ)裝置和(hé)附屬設備等。

氣提技(jì)術(shù)的主要優點包括:① 能夠原位操作(zuò),比較簡單,對周圍幹擾小(xiǎo);② 有(yǒu)效去除揮發性有(yǒu)機物③ 在可(kě)接受的成本範圍內(nèi),能夠處理(lǐ)較多(duō)的受污染地下水(shuǐ);④ 系統容易安裝和(hé)轉移;⑤ 容易與其他技(jì)術(shù)組合使用。在美國,氣提技(jì)術(shù)幾乎已經成為(wèi)修複受加油站(zhàn)污染的地下水(shuǐ)和(hé)土層的“标準”技(jì)術(shù)。氣提技(jì)術(shù)适用于滲透性均質較好的地層。

空(kōng)氣吹脫技(jì)術(shù)

空(kōng)氣吹脫是在一定的壓力條件下,将壓縮空(kōng)氣注入受污染區(qū)域,将溶解在地下水(shuǐ)中的揮發性化合物,吸附在土顆粒表面上(shàng)的化合物,以及阻塞在土壤空(kōng)隙中的化合物驅趕出來(lái)。空(kōng)氣吹脫包括三個(gè)過程:① 現場(chǎng)空(kōng)氣吹脫;② 揮發性有(yǒu)機物的揮發;③ 有(yǒu)機物的好氧生(shēng)物降解。相比較而言,吹脫和(hé)揮發作(zuò)用進行(xíng)較快,而生(shēng)物降解進程緩慢。在實際應用中,通(tōng)常将空(kōng)氣吹脫技(jì)術(shù)與氣提技(jì)術(shù)組合,得(de)到單一技(jì)術(shù)無法達到的效果。

生(shēng)物修複技(jì)術(shù)

生(shēng)物修複是利用微生(shēng)物降解地下水(shuǐ)中污染物,并将其最終轉化為(wèi)無機物質的技(jì)術(shù),分為(wèi)原位強化生(shēng)物修複法和(hé)生(shēng)物反應器(qì)法。原位強化生(shēng)物修複是在污染土壤不被攪動情況下,在原位和(hé)易殘留部位之間(jiān)進行(xíng)處理(lǐ)。這個(gè)系統主要是将抽提地下水(shuǐ)系統和(hé)回注系統(注入空(kōng)氣或H2O2、營養物和(hé)已馴化的微生(shēng)物)結合起來(lái),來(lái)強化有(yǒu)機污染物的生(shēng)物降解。而生(shēng)物反應器(qì)的處理(lǐ)方法是強化生(shēng)物修複方法的改進,就是将地下水(shuǐ)抽提到地上(shàng)部分用生(shēng)物反應器(qì)加以處理(lǐ)的過程。近年來(lái),生(shēng)物反應器(qì)的種類得(de)到了較大(dà)的發展。連泵式生(shēng)物反應器(qì)、連續循環升流床反應器(qì)、泥漿生(shēng)物反應器(qì)等在修複污染的地下水(shuǐ)方面已初見成效。

滲透反應牆(PRB)技(jì)術(shù)

滲透反應牆技(jì)術(shù)是近年來(lái)迅速發展的适用于地下水(shuǐ)污染的原位修複技(jì)術(shù),又稱為(wèi)活性滲濾牆。它是在污染物區(qū)域下遊設置具有(yǒu)高(gāo)滲透性的活性材料牆體(tǐ),使得(de)污染羽中的污染物被截留并得(de)到處理(lǐ),地下水(shuǐ)得(de)到淨化。美國環保局(UNEP)将PRB定義為(wèi)一個(gè)填充有(yǒu)活性材料的被動反應區(qū),當含有(yǒu)污染物的地下水(shuǐ)在天然水(shuǐ)力坡度下通(tōng)過預先設計(jì)好的介質時(shí),溶解的有(yǒu)機物、金屬、核素等污染物能被降解、吸附、沉澱或去除。屏障中含有(yǒu)降解揮發性有(yǒu)機物還(hái)原劑、固定金屬的絡(螯)合劑、微生(shēng)物生(shēng)長繁殖所需的營養物和(hé)氧氣或其他物質。其中,活性材料選擇是PRB修複效果良好與否的關鍵。活性材料通(tōng)常要求具有(yǒu)以下特性:

① 對污染物吸附降解能力強,活性保持時(shí)間(jiān)長;

② 在天然地下水(shuǐ)條件下保持穩定;

③ 牆體(tǐ)變形較小(xiǎo);

④ 抗腐蝕性較好;

⑤ 材料穩定性好,生(shēng)态安全性良好,不能導緻有(yǒu)害副産品進入地下水(shuǐ)。

當前,實驗室研究的活性材料,主要有(yǒu):用于物理(lǐ)吸附的活性炭、沸石、有(yǒu)機黏土;用于化學吸附的磷酸鹽、石灰石、零價鐵(tiě)和(hé)生(shēng)物作(zuò)用的微生(shēng)物材料等。目前,最常用的材料為(wèi)零價鐵(tiě)。

與傳統的地下水(shuǐ)處理(lǐ)技(jì)術(shù)相比較,PRB技(jì)術(shù)是一個(gè)無需外加動力的被動系統。特别是該處理(lǐ)系統的運轉在地下進行(xíng),不占地面空(kōng)間(jiān),比原來(lái)的泵抽取技(jì)術(shù)要經濟、便捷。PRB一旦安裝完畢,除某些(xiē)情況下需要更換牆體(tǐ)反應材料外,幾乎不需要其他運行(xíng)和(hé)維護費用。實踐表明(míng),與傳統的地下水(shuǐ)抽出再處理(lǐ)方式相比,該基礎操作(zuò)費用至少(shǎo)節約30%以上(shàng)。

原位化學修複技(jì)術(shù)

化學還(hái)原修複技(jì)術(shù)是利用化學還(hái)原劑将污染環境中的污染物質還(hái)原從而去除的方法,多(duō)用于地下水(shuǐ)的污染治理(lǐ),是目前在歐美等發達國家(jiā)新興起來(lái)的用于原位去除污染水(shuǐ)中有(yǒu)害組分的方法,主要修複地下水(shuǐ)中對還(hái)原作(zuò)用敏感的污染物,如鉻酸鹽、硝酸鹽和(hé)一些(xiē)氯代試劑,通(tōng)常反應區(qū)設在污染土壤的下方或污染源附近的含水(shuǐ)土層中。根據采用的不同還(hái)原劑,化學還(hái)原修複法可(kě)以分為(wèi)活潑金屬還(hái)原法和(hé)催化還(hái)原法。前者以鐵(tiě)、鋁、鋅等金屬單質為(wèi)還(hái)原劑,後者以氫氣及甲酸、甲醇等為(wèi)還(hái)原劑,一般都必須有(yǒu)催化劑存在才能使反應進行(xíng)。常用的還(hái)原劑有(yǒu)SO2H2S氣體(tǐ)和(hé)零價Fe膠體(tǐ)等。其中零價Fe膠體(tǐ)是很(hěn)強的還(hái)原劑,能夠還(hái)原硝酸鹽為(wèi)亞硝酸鹽、氮氣或氨氮。零價Fe膠體(tǐ)能夠脫掉很(hěn)多(duō)氯代試劑中的氯離子,并将可(kě)遷移的含氧陰離子和(hé)含氧陽離子轉化成難遷移态。零價Fe既可(kě)以通(tōng)過井注射,又可(kě)以放置在污染物流經的路線上(shàng),或者直接向天然含水(shuǐ)土層中注射微米甚至納米零價Fe膠體(tǐ)。

電(diàn)動力學修複技(jì)術(shù)

電(diàn)化學動力修複技(jì)術(shù)是利用電(diàn)動力學原理(lǐ)對土壤及地下水(shuǐ)環境進行(xíng)修複的一種綠色修複新技(jì)術(shù),可(kě)以用來(lái)清除一些(xiē)有(yǒu)機污染物和(hé)重金屬離子,具有(yǒu)環境相容性、多(duō)功能适用性、高(gāo)選擇性、适于自動化控制(zhì)、運行(xíng)費用低(dī)等特點。在電(diàn)動修複過程中,金屬和(hé)帶電(diàn)荷的離子在電(diàn)場(chǎng)的作(zuò)用下發生(shēng)定向遷移,然後在設定的處理(lǐ)區(qū)進行(xíng)集中處理(lǐ);同時(shí)在電(diàn)極表面發生(shēng)電(diàn)解反應,陽極電(diàn)解産生(shēng)氫氣和(hé)氫氧根離子,陰極電(diàn)解産生(shēng)氫離子和(hé)氧氣,而對于大(dà)多(duō)數(shù)非極性有(yǒu)機污染物,則通(tōng)過電(diàn)滲析的方式去除。近年來(lái),電(diàn)化學動力修複技(jì)術(shù)越來(lái)越多(duō)地和(hé)其他技(jì)術(shù)或輔助材料相結合,如超聲技(jì)術(shù)。