土壤原位多相抽提技術(shù)

1、土壤原位多相抽提技術(shù)1技術(shù)適用性1.1適用的介質(zhì)：污染土壤和地下水。1.2可處理的污染物類型：適用于易揮發(fā)的污染氣體和易流動(dòng)的非水相污染液體（NAPL，如汽油、柴油、有機(jī)溶劑等)。密度小于水的稱為LNAPL（Light NAPL），也稱為輕質(zhì)油，通常為石油產(chǎn)品，如柴油、苯、二甲苯等；密度大于水的稱為DNAPL（Density LNAPL），也成為重油，通常為含鹵素的有機(jī)溶劑（如PCE，PCB）和農(nóng)藥（DDT），還有焦化產(chǎn)物，如煤焦油。1.3應(yīng)用限制條件：不宜用于滲透性差或者地下水水位變動(dòng)較大的場地。2技術(shù)介紹2.1原理：通過真空提取手段，抽取地下污染區(qū)域的土壤氣體、地下水和浮油層到地面進(jìn)行相分

2、離及處理，以控制和修復(fù)土壤與地下水中的有機(jī)污染物。2.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備：該系統(tǒng)主要由中央控制系統(tǒng)、多相抽提系統(tǒng)、多相分離系統(tǒng)、污染物處理系統(tǒng)四個(gè)主要部分構(gòu)成。系統(tǒng)主要設(shè)備包括PLC控制設(shè)備、真空泵、氣液分離器、油水分離器、氣體處理設(shè)備、污水處理設(shè)備等。多相抽提是指同時(shí)抽取污染區(qū)域的氣體和液體（包括土壤氣體、地下水和NAPL），把氣態(tài)、水溶態(tài)以及非水溶性液態(tài)污染物從地下抽吸到地面上的處理系統(tǒng)中。多相分離是指對(duì)抽出物進(jìn)行的氣液及油水分離過程。油水分離可利用重力沉降原理除去浮油層，分離出含油量低的水。污染物處理是指經(jīng)過多相分離后，含有污染物的流體被分為氣相、液相和有機(jī)相等形態(tài)，結(jié)合常規(guī)的環(huán)境工程

3、處理方法進(jìn)行相應(yīng)的處理處置。氣相中污染物的處理方法目前主要有熱氧化法、催化氧化法、吸附法、濃縮法、生物過濾及膜法過濾等。液相污染物處理目前主要采用膜法（反滲透和超濾）、生化法（活性污泥）和物化法等技術(shù)，并根據(jù)相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)選擇配套的水處理設(shè)備。2.3關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)或指標(biāo)技術(shù)適用性的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，主要分為水文地質(zhì)條件和污染物條件兩個(gè)方面：工藝運(yùn)行一般關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)：（1）抽提井采用UPVC材質(zhì)，井徑25mm，井深3.5m，影響半徑約6.0m，其中篩管位于地下1m 至地下3m 的位置。（2）多相抽提中試系統(tǒng)的運(yùn)行以單個(gè)抽提井逐一輪流抽提方式進(jìn)行，總共運(yùn)行25天。（3）單個(gè)抽提井每天的抽提時(shí)間在0.5小

4、時(shí)內(nèi)，25天的累積抽提時(shí)間共約8小時(shí)。（4）抽提時(shí)系統(tǒng)真空度控制在-0.065 MPa，抽提井井頭真空度控制在-0.03MPa，平均氣體抽提流量為80100 升/分鐘（L/min）。3技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)和前期準(zhǔn)備 在技術(shù)應(yīng)用前，需開展可行性測試，以對(duì)其適用性和效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和提供設(shè)計(jì)參數(shù)。參數(shù)包括：土壤性質(zhì)（滲透性、孔隙率、有機(jī)質(zhì)等）、土壤氣壓、地下水水位、污染物在土、水、氣相中的濃度、生物降解參數(shù)（微生物種類、氮磷濃度、O2、CO2、CH4 等）、地下水水文地球化學(xué)參數(shù)（氧化還原電位、pH、電導(dǎo)率、溶解氧、無機(jī)離子濃度等）、NAPL厚度和污染面積、氣/液抽提流量、井頭真空度、NAPL回收量、污染物回

5、收量、真空影響半徑等。4主要實(shí)施過程（1） 建立地下水抽提井，井與井間距應(yīng)在水力影響半徑范圍內(nèi)。抽提井中的NAPL和受污染的地下水首先會(huì)通過泵被抽出地面；在抽提井附近區(qū)域的NAPL會(huì)隨著地下水對(duì)井的補(bǔ)給一起進(jìn)入抽提井內(nèi)而被抽出。對(duì)于有DNAPL存在的場地，抽提井的深度應(yīng)達(dá)到隔水層頂部。（2） 整個(gè)抽提管路應(yīng)保持良好的密閉性，包括井口、管路、接口等。抽提開始后，根據(jù)觀測流量，調(diào)節(jié)真空度及抽提管位置，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。（3） 被水氣兩用泵抽出的土壤氣體、地下水以及NAPL會(huì)在氣水分離器內(nèi)進(jìn)行氣水分離。分離出的氣相部分通過真空泵排入氣體處置裝置；分離出的液相部分則進(jìn)入油水分離器內(nèi)。（4） 液相在油水分

6、離器內(nèi)通過重力分離，得到的上層LNAPL和下層DNAPL污染物作為危險(xiǎn)廢物處置；受污染的地下水則通過污水泵送至現(xiàn)場污水處理站處理后達(dá)標(biāo)排放。（5） 工藝流程圖。5運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)測 運(yùn)行維護(hù)包括NAPL收集、抽提井真空度調(diào)節(jié)、泵流量調(diào)節(jié)、沉積物清理、儀表和電路及管路檢修和校正等。同時(shí)，為有效地評(píng)估土壤原位多相抽提系統(tǒng)對(duì)地下環(huán)境的影響，需在運(yùn)行過程中持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的物理及機(jī)械參數(shù)（抽提井和監(jiān)測井內(nèi)的真空度、抽提井內(nèi)的地下水降深、抽提地下水體積、單井流量、風(fēng)機(jī)進(jìn)口流量、抽提井附近地下水位變化等）、化學(xué)指標(biāo)（氣相污染物濃度、氣/水排放口污染物濃度、抽提地下水污染物濃度、NAPL組成變化等），以及生物相關(guān)指標(biāo)（溶解性氣體、氮和磷濃度、BOD、pH值、氧化還原電位、微生物數(shù)量等）。此外，為避免二次污染，應(yīng)對(duì)廢水和尾氣處理設(shè)施的效果進(jìn)行定期監(jiān)測，以便及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。6修復(fù)周期及參考成本 土壤原位多相抽提技術(shù)的處理周期與場地水文地質(zhì)條件和污染物性質(zhì)密切相關(guān)，一般需通過場地中試確定。通常應(yīng)用該技術(shù)清理污染源區(qū)的速度相對(duì)較快，一般需要1-24個(gè)月的時(shí)間。其處理成本與污染物濃度和工程規(guī)模等因素相關(guān)，具體成本包括建設(shè)施工投資、設(shè)備投資、運(yùn)行管理費(fèi)用等支出。根據(jù)國內(nèi)中試工