地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)

地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第1頁01緒論02反應墻結(jié)構(gòu)03反應介質(zhì)選取04PRB長久運行監(jiān)測與維護Contents目錄05PRB設(shè)計與施工06結(jié)論與展望地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第2頁緒論石油污染地下水概況PRB設(shè)計與施工緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望隨著經(jīng)濟發(fā)展，石油開采活動越來越多，卻造成了無法防止后果。選題背景研究意義地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第3頁緒論石油污染地下水主要污染物PRB設(shè)計與施工緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望

石油廢水主要污染物是油類等有機物和重金屬。有機污染物包含：VOC：揮發(fā)性有機化合物；SVOC：半揮發(fā)性有機化合物；TPH：總石油烴等。重金屬污染物包含：“三氮”、鐵、錳、氯離子、氟離子和硫酸根離子，個別樣品中氰、酚、六價鉻、砷超標、汞等。選題背景研究意義地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第4頁緒論石油污染地下水危害PRB設(shè)計與施工緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望對動植物危害選題背景研究意義地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第5頁緒論PRB設(shè)計與施工緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望石油污染地下水危害對農(nóng)業(yè)危害選題背景研究意義地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第6頁緒論PRB設(shè)計與施工緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望石油污染地下水危害對人體健康危害選題背景研究意義地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第7頁緒論選題背景研究意義因為地下水所處地理環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境和流動特點不一樣，要發(fā)覺和確定其是否被污染比較困難，而一旦發(fā)覺受到污染，則已經(jīng)比較嚴重，要恢復則愈加困難。所以，怎樣經(jīng)濟、快速、有效地去除地下水中石油烴污染物成為了當前我國外學者研究重點。滲透性反應墻技術(shù)出現(xiàn)為石油污染地下水修復技術(shù)提供了新思緒研究意義PRB設(shè)計與施工緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第8頁緒論選題背景研究意義國外相關(guān)研究表明PBR技術(shù)應用于石油烴污染地下水治理是可行,但要成功應用于實際工程仍不成熟,還需要更系統(tǒng)研究。我國對PRB技術(shù)研究起步較晚，大都處于試驗研究階段，主要集中于針對處理地下水中某一個單一組分或各種混合型污染物所包括PRB技術(shù)修復機理研究和混合介質(zhì)修復效果試驗分析。我國外研究現(xiàn)實狀況PRB設(shè)計與施工緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第9頁滲透性反應墻定義：在地下安置活性材料墻體方便攔截污染羽狀體，使污染羽狀體經(jīng)過反應介質(zhì)后，其污染物能轉(zhuǎn)化為環(huán)境接收另一個形式，從而實現(xiàn)使污染物濃度到達環(huán)境標準目標。反應墻結(jié)構(gòu)PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第10頁PRB技術(shù)基礎(chǔ)原理反應墻結(jié)構(gòu)PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望污染羽體地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第11頁反應墻結(jié)構(gòu)PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望

滲透性反應墻包含放置反應介質(zhì)反應單元和隔水漏斗，通常置于地下蓄水層中，水污染羽狀體下游，垂直于地下水流方向。水污染羽狀體在經(jīng)過可滲透性反應介質(zhì)時被還原反應、吸附、沉淀、淋濾、降解等物理、化學、生物過程去除地下水中溶解石油烴、重金屬、放射性物質(zhì)以及其它污染物質(zhì)地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第12頁主反應墻結(jié)構(gòu)PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望連續(xù)墻式漏斗-導水門式

在垂直于污染羽狀體遷移路徑區(qū)域設(shè)置連續(xù)活性反應墻，同時，墻體厚度、寬度、高度也必須確保污染羽狀體經(jīng)過墻體內(nèi)介質(zhì)處理后其濃度能到達要求環(huán)境標準。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第13頁優(yōu)缺點優(yōu)點缺點PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望主反應墻結(jié)構(gòu)連續(xù)墻式漏斗-導水門式結(jié)構(gòu)簡單、不改變地下水流向只適合用于修復含水層埋藏淺、污染羽狀體規(guī)模小污染區(qū)域。若污染區(qū)域或蓄水層厚度較大，則所需墻體面積將會隨之增大，工程造價也會大幅度增加，從而使得連續(xù)反應墻修復技術(shù)實施變得不現(xiàn)實。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第14頁主反應墻結(jié)構(gòu)PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望連續(xù)墻式漏斗-導水門式該系統(tǒng)中反應單元為反應墻一個別,隔水漏斗是嵌入隔水層中,以預防污染地下水經(jīng)過滲流進入下游未污染區(qū)。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第15頁優(yōu)缺點優(yōu)點缺點PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望主反應墻結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)可用于填補連續(xù)反應墻式結(jié)構(gòu)在處理大型地下水污染羽狀體時不足，并能將進入反應單元污染物濃度均質(zhì)化。反應材料裝填料降低，節(jié)約安裝費用。干擾地下水流場連續(xù)墻式漏斗-導水門式地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第16頁主反應墻結(jié)構(gòu)PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望連續(xù)墻式漏斗-導水門式多處理單元—串聯(lián)絡統(tǒng)

每個處理單元填充不一樣反應材料可處理組分復雜污染羽狀體，其連續(xù)反應介質(zhì)可確保污染物被徹底降解。連續(xù)反應單元地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第17頁主反應墻結(jié)構(gòu)PRB設(shè)計與施工反應墻結(jié)構(gòu)緒論反應介質(zhì)選擇PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望連續(xù)墻式漏斗-導水門式多處理單元—并聯(lián)絡統(tǒng)隔水漏斗-導水門與沉箱聯(lián)合布置多被用于處理污染規(guī)模較寬污染羽狀流能更加好地控制反應單元安裝和羽狀體截獲，在有較寬羽狀體和較大地下水流速地方(尤其是當每個反應單元或?qū)T尺寸安裝受到限制時)能夠確保足夠停留時間，以到達降低反應材料，降低工程費用目標。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第18頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望穩(wěn)定性環(huán)境友好性水力性反應性經(jīng)濟性處理污染物半衰期短(降解速率快)介質(zhì)比很好反應介質(zhì)或混合介質(zhì)所保持反應時間長短是需要考慮一個主要原因較廉價與較貴介質(zhì)相比應優(yōu)先考慮較廉價介質(zhì)粒徑應該確保反應墻有足夠水力截獲污染羽狀體能力反應介質(zhì)不能向下游環(huán)境產(chǎn)生有害副產(chǎn)物考慮原因地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第19頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望

石油類污染物是一個成份非常復雜混合物,以往用于處理垃圾滲濾液等地下水污染問題PRB反應介質(zhì)并不適合用于修復石油類污染地下水。為此,本文主要以石油類污染地下水為研究對象，從還原型、吸附型和降解型三種反應介質(zhì)類型著手，介紹適合用于修復石油烴污染地下水PRB反應介質(zhì)。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第20頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料

還原型介質(zhì)材料主要包含零價鐵、Fe(Ⅱ)礦物和雙金屬，主要利用介質(zhì)材料還原性，將無機離子以單質(zhì)或不溶性化合物從水中析出，將難生物降解有機物還原成可生物降解或易生物降解簡單有機物，從而到達修復目標。

當前，在氧化-還原PRB進行修復過程中，零價鐵仍是PRB石油污染地下水修復首選，利用零價鐵修復有機物污染地下水，是在缺氧條件下對氯代烴類進行還原性脫氯，將氯代烴等轉(zhuǎn)化為潛在無毒物質(zhì)，且鐵氧化后形成氧化鐵能吸附氯代烴。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第21頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料

還原型介質(zhì)材料主要包含零價鐵、Fe(Ⅱ)礦物和雙金屬，主要利用介質(zhì)材料還原性，將無機離子以單質(zhì)或不溶性化合物從水中析出，將難生物降解有機物還原成可生物降解或易生物降解簡單有機物，從而到達修復目標。

當前，在氧化-還原PRB進行修復過程中，零價鐵仍是PRB石油污染地下水修復首選，利用零價鐵修復有機物污染地下水，是在缺氧條件下對氯代烴類進行還原性脫氯，將氯代烴等轉(zhuǎn)化為潛在無毒物質(zhì)，且鐵氧化后形成氧化鐵能吸附氯代烴。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第22頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料

還原型介質(zhì)材料主要包含：零價鐵、Fe(Ⅱ)礦物和雙金屬。反應機理：主要利用介質(zhì)材料還原性，將無機離子以單質(zhì)或不溶性化合物從水中析出，將難生物降解有機物還原成可生物降解或易生物降解簡單有機物，從而到達修復目標。

地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第23頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望當前，在氧化-還原PRB進行修復過程中，零價鐵仍是PRB石油污染地下水修復首選，利用零價鐵修復有機物污染地下水，是在缺氧條件下對氯代烴類進行還原性脫氯，將氯代烴等轉(zhuǎn)化為潛在無毒物質(zhì)，且鐵氧化后形成氧化鐵能吸附氯代烴。水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第24頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料包含：如顆?；钚蕴俊⒉萏客?、沸石、膨潤土、粉煤灰、鐵氫氧化物、鋁硅酸鹽等。反應機理：

主要利用介質(zhì)材料吸附性，經(jīng)過吸附和離子交換作用而到達去除污染物目標。這種吸附型介質(zhì)材料對氨氮和重金屬有很好去除作用。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第25頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料活性炭：草炭土：很強有機物吸附劑，對大分子芳香溶劑類，分子量不大腐殖質(zhì)等有很高吸附去除率。當前，較新ORC－GAC－Fe0修復技術(shù)就是將ORC(釋氧化合物，MgO、CaO等與水反應能生成氧氣化合物)、GAC(活性碳顆粒)和Fe0－PRB聯(lián)合起來使用。草炭土能夠和降解石油類微生物聯(lián)合固定化后作為PRB介質(zhì)材料，進行石油類污染地下水修復。相關(guān)研究表明：炭土對石油類污染物去除效果很好，去除率可到達83.10%。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第26頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料石油中含有各種烴類，其中絕大個別可被微生物代謝降解。所以，在修復石油烴污染地下水時，絕大多數(shù)都采取生物PRB技術(shù)以到達高效、清潔、廉價目標。這類介質(zhì)材料反應機理是在有機碳存在條件下，介質(zhì)材料制造好氧、厭氧環(huán)境，借助微生物作用，使有機污染物發(fā)生好氧、厭氧降解而到達去污目標。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第27頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料

含氧化合物顆粒：含NO-3顆粒：向水中釋放氧氣，使有機污染物產(chǎn)生好氧降解，如MgO2、CaO2等固態(tài)過氧化物。向水中釋放NO-3，使有機物在反硝化條件下產(chǎn)生厭氧降解地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第28頁反應介質(zhì)選擇PRB設(shè)計與施工反應介質(zhì)選擇緒論反應墻結(jié)構(gòu)PRB長久運行監(jiān)測與維護結(jié)論與展望水還原型介質(zhì)材料降解型介質(zhì)材料吸附型介質(zhì)材料

作用機理：功效菌篩選：物反應墻內(nèi)污染物降解菌能夠經(jīng)過添加電子受體、營養(yǎng)基質(zhì)等伎倆刺激土著微生物增值或者直接引入含有特殊代謝能力外源微生物來實現(xiàn)。功效菌作用因為環(huán)境條件限制，土著微生物自然凈化速度很慢，所以需要采取提供氧氣、添加營養(yǎng)鹽、接種經(jīng)訓化培養(yǎng)等方法強化土著微生物是生物PRB介質(zhì)材料首選，不但對TPH有顯著去除率，也是維持PRB運行長期有效性關(guān)鍵。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第29頁PRB長久運行監(jiān)測與維護PRB設(shè)計與施工PRB長久運行監(jiān)測與維護緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇結(jié)論與展望為了準確衡量監(jiān)測效果，需在上梯度、下梯度及PRB內(nèi)布置監(jiān)測井以觀察水位深度改變，并周期性地監(jiān)測相關(guān)水文地質(zhì)化學參數(shù)、流速等。監(jiān)測井布置要確保能夠捕捉污染羽流運動方向，所以應在濃度較高或靠近反應墻位置集中布置監(jiān)測井。常見監(jiān)測指標有pH值、Eh值、BOD5、COD等。地下水石油烴污染的滲透性反應墻技術(shù)第30頁PRB設(shè)計與施工PRB長久運行監(jiān)測與維護緒論反應墻結(jié)構(gòu)反應介質(zhì)選擇結(jié)論與展望PRB設(shè)計與施工

PRB設(shè)計：PRB施工：PRB設(shè)計內(nèi)容主要包含PRB安裝位置選擇、結(jié)構(gòu)選擇、埋深、規(guī)模、水力停留時間、方位、反應墻滲透系數(shù)、活性材料選擇及其配比。（1）PRB滲透