地下水污染的原位修复技术——PRB法.pdf

地下水污染的原位修复技术 PRB 法 李金英 1 佟元清 1,2 蔡五田 1 郭彦威 1 王秀明 1 1.中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所, 河北 保定 071051;2.中国地质大学环境学院 , 湖北 武汉 430074 摘要 原位修复地下水污染技术, 具有经济、高效等特点。 国外大量研究表明, 此技术可以有效去除地下水中的重金 属和有机污染物。 本文主要介绍了原位修复技术中的 PRB 方法及其特点, 并通过实验验证了其对地下水中重金属、 有机物和三氮等污染物的去除效果, 以此为基础 , 讨论了在我国开发应用该技术的前景及应注意的问题 。 关键词 地下水污染 原位修复 PRB法 0 引言 随着工农业的发展, 土壤和地下水污染已经成为 当今世界突出的环境问题之一 ,保护地下水资源和治 理受污染的地下水已刻不容缓。对地下水污染治理 中,其中在含水层中安装可渗透反应器 permeable reactive barrier, PRB 是最具有发展潜力的一种方法。 1998 年,通过对世界各国的 50 个工程的试验研究 ,证 明了这种技术的可行性及其广阔的应用前景 。 根据美国环保局的定义 PRB 是一个填充有活性 反应介质的被动反应区, 当被污染的地下水通过时污 染物能被降解或固定 。污染物靠自然水力传输通过 预先设计好的介质时 ,溶解的有机物、 金属、 核素等污 染物被降解、 吸附 、 沉淀或去除。屏障中含有降解挥 发性有机物的还原剂、固定金属的络 螯 合剂 、 微生 物生长繁殖所需要的营养物和氧气或其它试剂。 PRB 法目前正逐步替代运行成本高昂的抽出处 理技术,成为地下水修复技术的发展方向。本文拟向 读者介绍 PRB 技术 ,并通过实验验证其可行性。 1 实验装置和模拟实验方法 1. 1 PRB 系统的设计 在含水层中建立原位处理系统 ,是根据美国环保 局对 PRB 的定义 ,在垂直于地下水流动的方向上建 造一个可渗透的反应墙, 当污染的地下水流经反应墙 时,污染物与墙体介质材料发生物理化学反应而被去 除 或被降解 、吸附 , 从而达到环境修复的目的。反 应介质主要采用去污达标、不产生次生污染 、 处理成 本低的铁粉和活性炭等。 1. 2 实验原理 利用零价铁的还原性 ,与无机离子发生氧化还原 反应 ,将重金属以不溶性化合物或单质的形式从水溶 液中析出。同时 ,零价铁还可将难生物降解或不可生 物降解的有机物还原为可生物降解或易生物降解的 简单有机物 。 活性炭本身是一种很强的有机物吸附剂 ,对大分 子的芳香溶剂类 ,分子量不大的腐殖质等有很高的吸 附去除率。而对于高分子有机物如胶体 、 大分子的腐 殖质等 ,由于“空间位阻” , 活性炭难以吸附去除。在 有铁存在时 ,通过铁的还原作用, 将大分子复杂的有 机物转化为易生物降解的简单有机物,从而满足活性 炭吸附条件 。 1. 3 实验装置 实验采用有机玻璃反应器 , 总长度 80 cm , 内径 10 cm,具体实验装置如图 1所示。 图 1 实验装置示意图 图中石英砂层为 8 cm 厚的石英砂, 粒径为 0. 5～ 1. 0 mm, 起过滤 、缓冲和保护作用; 细砂为模拟含水 层,由粒径 124. 0802 . 060～ 650. 50. 34 . 06600 进水 CODCr mgL- 1 CODCr去除率 汽凝水 CODCr mgL- 1 汽凝水 pH 外供蒸汽量 td- 1 烟尘排放浓度 mgm- 3 处理废水投资 元万 t- 1 处理废水收益 元t- 1 140 00099. 9660. 56. 8158. 4200约 1001. 5～ 7 . 0 3 广西区内的酒精生产较为分散 , 企业采用此 技术难免出现重复投资, 同时由于本项技术一次性投 入较大 ,一般企业难以接受 ,所以在酒精生产上应该 进行集中生产, 废水集中处理 ,以提高设备利用率 ,减 少单位处理成本 ,增加经济效益。 4 提高排出废液的浓度 生产工艺技术允许的 条件下 , 尽量提高生产过程排出废水的浓度, 处理 CODCr的负荷不变的情况下将直接减少废水处理量, 大幅降低浓缩设备投资, 回收蒸汽量增加 ,经济效益 也有很大提高。 参考文献 [ 1] Motonobu Goto ,Takasugu Nada . 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[ 5] 别如山等. 国内外有机废液的焚烧处理技术. 化工环保, 1999, 19 148 -153. 作者通讯处 李胜超 530001 南宁市明秀东路 185 号柠檬宿A 座12 楼 1205 广西绿洲热能设备有限公司 电话 0771 2575169 E -mail lisc818163. com 2006- 01-17 收稿 94 环 境 工 程 2006年 12 月第 24卷第 6 期 CLEAN PRODUCTION OF PTA EQUIPMENTLi Xiaohong Ding Yi Zhang Yanqiu 83 Abstract Through implementation of clean production including three wastes treatment, resource s integrative utilization and re of production process of terephthalic acid PTA equipment, it makes environmental targets come into reality ;and preferable environmental, economical and social benefits are also obtained. Keywords PTA equipment, three wasters treatment, resource integrative utilization, re of production process the CIIE process with aeration is better than that without aeration. Keywords dyeing wastewater, catalystic iron inner electrolysis, aeration no aeration and test NOVEL CONCENTRATED COMBUSTION AND ITSAPPLICATIONINTREATMENT OF ALCOHOL WASTEWATERLi Shengchao Liu Minghua Pan Zhengxian 90 Abstract By analyzing the characteristics of alcohol wastewater and the common problems existing in concentrated combustion s, a novel concentrated combustion, in which flash vaporation and concentration with high flow-rate, large -volume, high vacuum and alternative spurting and combustion of concentratedwastewater, was used to treat alcohol wastewater. Meanwhile, a U -tube fly ash settlerwas designed to avoid ash blockage. The project practice showed that CODCrremoval rate of alcohol wastewater can reach 99 . 96, and zero-emission of organic wastewater can also be realized. Keywords alcohol wastewater, concentrated and combustion IN -SITU RESTORATION TECHNOLOGY OF GROUNDWATER POLLUTION Li Jinying Tong Yuanqing Cai Wutian et al 92 Abstract The in -situ restoration technology of groundwater pollution is economical and convenient. Researches have shown that the technology can effectively eliminate the heavy metals and organic contaminants in groundwater. It is summarized the development of research and practical application in eliminating contaminants, and analyzed concisely the shortcomings of the technnology and its vast range of prospects. Keywords groundwater, empoison, in -situ restoration and PRB INITIAL APPROACH TO WATER -SAVING IRRIGATION TECHNOLOGY OF GREEN ROOFS IN BEIJINGWang Huizhen Wang Rongbin Mu Huaying 95 Abstract Green roofs are an important part of an urban afforestation. The water -saving irrigation of green roofs is very important to water deficient cities, such as Beijing etc. The water consumption of green roofs in a city can be decreased by water -saving irrigation technology, optimal allocation of irrigationwater resources, as well as determining the rated water according to the water content of a soil. Keywords green roof, irrigation andwater -saving Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road, Haidian District , Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O. Box 399, Beijing China Journalistic Code ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgcpublic. yj . cn. net hjgc mail . yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 6, Dec . , 2006