污染場地多相抽提技術(shù)

1.22可處的污染物類型適用于易揮發(fā)易流動的P（非水相液體（如汽油、面進行相分離及處理，以控制和修復土壤與地下水中的有機污染物。系統(tǒng)通常由多相抽提、多相分離、污染物處理三個主要部分構(gòu)成。系統(tǒng)主要設備包括真空泵（水泵、輸送管道、氣液分離器、/水分離器、傳動泵、控制設備、氣/水處理設備等。多相抽提設備是MPE括土壤氣體、地下水和L，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)中多相抽提設備可以分為單泵系統(tǒng)和雙泵系統(tǒng)其中單泵系統(tǒng)僅由真空設備提供抽提動力，雙泵系統(tǒng)則由真空設備和水泵共同提供抽提動力。多相分離指對抽出物進行的氣－液及液－液分離過程。分離后的氣體進入氣體處理單元液體通過其他方法進行處理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相等形態(tài)，結(jié)合常規(guī)的環(huán)境工程處理方法進行相應的處理處置氣相中污染物的處理方法目前主要有熱主要采用膜法（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)相應的排放標準選擇配套的水處理設備。MPE技術(shù)適用性的關鍵技術(shù)參數(shù)主要分為水文地質(zhì)條件和污染物條件兩個方面，關鍵參數(shù)適宜范圍如表所示。表14-1MPE技術(shù)關鍵參數(shù)關鍵參數(shù)單位適宜范圍場地參數(shù)滲透系數(shù)(K)滲透率導水系數(shù)空氣滲透性地質(zhì)環(huán)境/砂土到粘土土壤異質(zhì)性/均質(zhì)包氣帶、飽和帶、毛污染區(qū)域/細管帶包氣帶含水率/較低地下水埋深英寸>3土壤含水率（生物通風）飽和持水量氧氣含量（好氧降解）>2%污染物飽和蒸氣壓沸點亨利常數(shù)mmHg℃無量綱>0.5~1性性質(zhì)厚度粘度cmcp適中>15<10在技術(shù)應用前需開展可行性測試以對其適用性和效果進行評價和提供設計參數(shù)參數(shù)包括：土壤性質(zhì)（滲透性、孔隙率、有機質(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、2、C2、C4等、地下水水文地球化學參（氧化還原電位p電導率溶解氧無機離子濃度等L厚度和污染面積、汽/液抽提流量、井頭真空度、NAPL回收量、污染物回收量、真空影響半徑等。（1）建立地下水抽提井，井與井間距應在水力影響半徑范圍內(nèi)。對于有DNAPL（高密度非水相液體存在的場地抽提井的深度應達到隔水層頂部（2整個抽提管路應保持管位置使系統(tǒng)穩(wěn)定運行對尾氣排放口的揮發(fā)性有機物應進行監(jiān)測如濃度明顯增大應停止抽提更換活性炭罐中的活性炭（觀察維護油水分離器確保油水分離效果并對水、油分別進行收集、處理、處置。運行維護包括收集、抽提井真空度調(diào)節(jié)、活性炭更換、沉積物清理、儀表和電路及管路檢修和校正等。同時，為有效地評估MPE對地下環(huán)境的影響，需在運行過程中持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的物理及機械參（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、風機進口流量、抽提井附近地下水位變化等、化學指標（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L組成變化等以及生物相關指（溶解性體氮和濃度pH氧化還電位微物數(shù)量等此外為避免二次污染，應對廢水/尾氣處理設施的效果進行定期監(jiān)測，以便及時采取應對措施。MPE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，一般需通過場地中試確定。通常應用該技術(shù)清理污染源區(qū)的速度相對較快，一般需要成本與污染物濃度和工程規(guī)模等因素相關具體成本包括建設施工投資設備投資運行管理費用等支出。根據(jù)國內(nèi)中試工程案例，每處理1千克LNAPL（低密度非水相液體）的成本約為元。MPE技術(shù)在國外已被廣泛應用，技術(shù)相對比較成熟，國外部分應用案例信息如表所示。同時，美國陸軍工程部等機構(gòu)已制定并發(fā)布了本技術(shù)的工程設計手冊。表14-2MPE技術(shù)國外應用案例序號 場地名稱

處理前污染物濃度

處理后污染物濃度

處理范圍 處理深度美國印第安納1 某加油站苯:未檢出ft捷克某空軍基2 地PCE:ppmPCE:ppm26ft美國加利福尼3亞某工業(yè)場地

TCE:

TCE:0.46-0.88ppm

ft美國俄克拉荷4馬某軍事基地

/天

燃油12/天

ft國內(nèi)對MPE技術(shù)處理污染土壤和地下水的工程應用起步較晚，僅有少數(shù)中試研究，尚無大規(guī)模的工程應用示范和自主研發(fā)的MPE（1）工程背景：我國某化工企業(yè)歷史上曾發(fā)生化工原料泄漏事故，場地環(huán)境調(diào)查發(fā)現(xiàn)廠區(qū)大面積的土壤和地下水受到了甲苯的污染并在發(fā)生泄漏的化學品倉庫下發(fā)現(xiàn)了明顯的2降至飽和溶解度的（3）主要污染物及污染程度：土壤和地下水中的污染物為甲苯，污染調(diào)查階段揭露的甲苯層厚度為5m內(nèi)的鉆孔試驗結(jié)果確定場地淺層地質(zhì)基本情況0~0m深度為混凝土0.9～0m深度以粉質(zhì)粘土為主夾雜碎石潮濕2.03.0m深度為粉質(zhì)粘土潮濕至飽水狀態(tài)3.05.0m深度為砂質(zhì)粉土飽水潛水位在地下18～砂質(zhì)粉土層橫向滲透系數(shù)為該污染場地污染物為甲苯是一種揮發(fā)性有機污染物不易溶于水且在該場地地下水物類型，因此，可選用多相抽提技術(shù)處理該污染場地。（6）工藝流程：抽提裝置由氣水分離器、真空泵、活性炭吸附器及相應的管路和儀表系統(tǒng)構(gòu)成，工藝流程見圖圖具體的流程為抽提井中的L和受污染的地下水首先會通過真空泵被抽出地面；在抽提井附近區(qū)域的LNAPL會隨著地下水對井的補給一起進入抽提井內(nèi)而被抽出。被真空泵抽出的土壤氣體、地下水以及會在氣水分離器內(nèi)進行氣水分離，分離出的氣相部分通過活性炭吸附處理后排入大氣，分離出的液相部分則在氣水分離器內(nèi)進一步通過重力作用分離，得到的上層現(xiàn)場污水處理站處理后達標排放。材質(zhì)，井徑3.5篩管位于地下1m至地下3m的位置。多相抽提中試系統(tǒng)的運行以單個抽提井逐一輪流抽提方式進行，總共運行時間共約8小時抽提時系統(tǒng)真空度控制在-0.065MPa抽提井頭真空度控制在0Ma，平均氣體抽提流量為810升/分（L/in。1千克的費用約為元。25d的運行時間內(nèi)，多相抽提系統(tǒng)從9口井中總共抽出約720升流（L和部分受污染的地下水通過不同方式總共去除甲苯污染物約15g中試前后厚度變化見表大部分以LNAPL形式去除。由中試運行結(jié)果可知，多相抽提裝置對場地污染物的去除有較好的效果。多相抽提系統(tǒng)的抽提影響半徑約水位與