污染场地修复技术之土壤气相抽提技术

来源:污染场地治理自媒体 2015-08-17 09:19

??土壤气相抽提技术的基本原理是利用真空泵抽提产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤空隙中的挥发性和半挥发性有机污染物,由气流将其带走,经抽提井收集后最终处理,达到净化包气带土壤的目的。有时在抽提的同时,可以设置注气井,人工向土壤中通入空气。

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SVE系统要求在包气带中设立抽气井(井群),使用真空泵在地表抽取包气带中的空气,抽出的气体要经过除水汽和碳吸附后排入大气、或根据污染物的不同,采用相应的气体处理技术。

SVE可能是最成功的修复包气带、土壤污染的技术,有很多污染场地的包气带使用该技术得到了修复。在美国“国家优先名录”污染场地中,SVE技术作为最常用的污染源处理技术占污染源控制项目的25%(US EPA,2004)。

当NAPLs(非水相液体)进入地下环境后,接触包气带介质,收到自身重力和介质对NAPLs的毛细压力以及黏滞阻力的影响,当其重力大于阻力时,NAPLs将沿着垂直方向向下迁移,在此过程中,会有部分NAPLs挥发到包气带气体中,在理想和平衡条件下,挥发过程由污染物的饱和蒸汽压所控制。同时会有部分NAPLs相溶解于土壤水中,溶解过程由其饱和水溶解度所控制。若NAPLs为多组分体系,则蒸汽压和溶解度可由Raoult定律和Henry定律确定。当NAPLs相全部消失,则挥发过程仅由Henry定律描述。水相的污染物可与土壤固相发生吸附/解吸关系,这个过程可采用一般的吸附等温常数Kd的关系描述。对于气-固吸附,通常情况下,由于土壤固相表面均有水膜覆盖,气、固相几乎没有相界面存在,因而通过该过程吸附/解吸的污染物相对较少。

技术应用:欧美等国家和地区已有许多实践经验,在场地修复应用中,SVE系统涉及的污染土壤深度范围为1.5-90m,主要应用于处理VOCs、燃料油的土壤污染。一般要求有机污染物的亨利常数大于0.01,或蒸汽压大于0.5mmHg。由于SVE效果的影响因素角度,如土壤含水量、有机质含量、渗透性等,所以不同的场地会有不同的修复效果。在实际应用中,可以通过地表铺设土工膜,避免短路,增加抽提井的影响半径。也可以抽取地下水,降低水位,增大包气带的厚度,提高SVE的效率。SVE技术不能单独使污染物降低到很低的标准,有时需要有后续的其他修复技术,如微生物降解修复等。

SVE方法不能去除重油、PCBs或二噁英,但对于低挥发性的有机污染物可以通过气体的流动,改善其微生物原位修复的条件,因而,SVE技术也有一定的作用。

优缺点:当土壤细粒物质含量大,含水率高时,需要增大抽真空的能力,使修复费用增加;当土壤有机质含量高或极度干燥时,其对有机物的吸附容量大,SVE去除效率降低。

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适用范围:可用来处理挥发性有机污染物和某些燃料。可处理的污染土壤应具有质地均一、渗透能力强、孔隙度大、湿度小和地下水位较深的特点。低渗透性的土壤难以采用该技术进行修复处理。

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