土壤原位多相抽提技術

1、土壤原位多相抽提技術1技術適用性1.1適用的介質：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的非水相污染液體（NAPL，如汽油、柴油、有機溶劑等)。密度小于水的稱為LNAPL（Light NAPL），也稱為輕質油，通常為石油產品，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溶劑（如PCE，PCB）和農藥（DDT），還有焦化產物，如煤焦油。1.3應用限制條件：不宜用于滲透性差或者地下水水位變動較大的場地。2技術介紹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行相分

2、離及處理，以控制和修復土壤與地下水中的有機污染物。2.2系統(tǒng)構成和主要設備：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)四個主要部分構成。系統(tǒng)主要設備包括PLC控制設備、真空泵、氣液分離器、油水分離器、氣體處理設備、污水處理設備等。多相抽提是指同時抽取污染區(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。多相分離是指對抽出物進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)，結合常規(guī)的環(huán)境工程

3、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，并根據相應的排放標準選擇配套的水處理設備。2.3關鍵技術參數或指標技術適用性的關鍵技術參數，主要分為水文地質條件和污染物條件兩個方面：工藝運行一般關鍵技術參數：（1）抽提井采用UPVC材質，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)的運行以單個抽提井逐一輪流抽提方式進行，總共運行25天。（3）單個抽提井每天的抽提時間在0.5小

4、時內，25天的累積抽提時間共約8小時。（4）抽提時系統(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技術應用基礎和前期準備 在技術應用前，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。參數包括：土壤性質（滲透性、孔隙率、有機質等）、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（微生物種類、氮磷濃度、O2、CO2、CH4 等）、地下水水文地球化學參數（氧化還原電位、pH、電導率、溶解氧、無機離子濃度等）、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主要實施過程（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。抽提井中的NAPL和受污染的地下水首先會通過泵被抽出地面；在抽提井附近區(qū)域的NAPL會隨著地下水對井的補給一起進入抽提井內而被抽出。對于有DNAPL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良好的密閉性，包括井口、管路、接口等。抽提開始后，根據觀測流量，調節(jié)真空度及抽提管位置，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。（3） 被水氣兩用泵抽出的土壤氣體、地下水以及NAPL會在氣水分離器內進行氣水分離。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入油水分離器內。（4） 液相在油水分

6、離器內通過重力分離，得到的上層LNAPL和下層DNAPL污染物作為危險廢物處置；受污染的地下水則通過污水泵送至現場污水處理站處理后達標排放。（5） 工藝流程圖。5運行維護和監(jiān)測 運行維護包括NAPL收集、抽提井真空度調節(jié)、泵流量調節(jié)、沉積物清理、儀表和電路及管路檢修和校正等。同時，為有效地評估土壤原位多相抽提系統(tǒng)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)的物理及機械參數（抽提井和監(jiān)測井內的真空度、抽提井內的地下水降深、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、NAPL組成變化等），以及生物相關指標（溶解性氣體、氮和磷濃度、BOD、pH值、氧化還原電位、微生物數量等）。此外，為避免二次污染，應對廢水和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。6修復周期及參考成本 土壤原位多相抽提技術的處理周期與場地水文地質條件和污染物性質密切相關，一般需通過場地中試確定。通常應用該技術清理污染源區(qū)的速度相對較快，一般需要1-24個月的時間。其處理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。根據國內中試工