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可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用研究

2020-10-21闫家怡

中国化工贸易·下旬刊 2020年3期
关键词:活性物质污染

闫家怡

摘 要:地下水是我国最重要的水资源,不仅关乎着经济发展的速度,还会对生产和生活产生非常大的影响,但是由于人类活动的影响,使得地下水屡次出现污染问题,对用水安全的影响极大,因此对地下水污染进行科学有效的处理就显得非常重要,因此本文基于可渗透反应墙技术,对其在地下水多氯联苯处理中的应用进行探究。

关键词:可渗透反应墙技术;地下水;多氯联苯反应;应用研究

0 引言

可渗透反应墙技术作为一种钝性处理技术,可以把水或土壤中的溶解污染物进行有效的处理,是现阶段应用比较广泛的地下水污染处理方法,其处理范围广、效果好、使用方便、性价比高的特点,在处理地下水污染中非常受欢迎,但是由于我国的起步较晚,对于其使用还处于初级阶段,因此本文根据可渗透反应墙技术的内容和特点,对地下水多氯联苯处理中的合理应用进行探究。

1 可渗透反应墙技术的基本原理和构成

1.1 可渗透反应墙技术的基本原理

可渗透反应墙技术是地下水修复中常用的处理技术,通过使用可渗透的反应墙对地下水中污染物质进行阻拦和修复处理,其中反应墙大都由零价铁、沸石或微生物活性炭进行填充,其处理的过程中包含了物理学反应、化学反省、生物作用等过程,具有处理范围广、效果好、使用方便、性价比高的特点,在处理地下水污染中非常受欢迎。其本质在于利用填充物的还原性降低重金属的价态或降解有机物,完成对地下水污染物的阻拦和修复工作。

1.2 可渗透反应墙的结构类型

可渗透反应墙技术由于其组成结构不同分为两种形式,分别是连续墙PRA和隔水漏斗--导水门式PRB。其中连续墙PRA是指在污染物质影响范围较小时,把可渗透反应墙放在与污染物质迁移方向垂直的位置,从而对地下水污染进行全面细致的处理。而隔水漏斗--导水门式PRB主要由隔水漏斗、导水门、活性材料组成,主要用于深层次大规模的地下水污染。通过三部分组成的相互协作对地下水进行有效的处理。

2 可渗透反应墙的优点

2.1 成本投入低,处理效果好

传统的泵抽处理方法在进行处理后还需要很多的后续工序,其中包括地上储存、处理、运输、回送等,使得其投入的时间、人员、设备成本非常高,而可渗透反应墙技术可以直接在地下对污染进行有效处理,减少了地上的工作过程,只需要对处理水的情况进行实时监控即可,并且直接处理的方式,可以有效降低污染再次回流的概率,避免二次污染,所以可渗透反应墙技术不仅具有处理的效果好的优势,还具有成本投入低的优点。

2.2 使用寿命长,运维成本低

可渗透反应墙技术处理地下水污染时,主要是把反应墙放入到地下水污染途径位置上,然后水经过反应墙时,通过反应过程对污染进行处理,所以其不需要消耗大量的能源,通过地下水的自然流动就可完成处理工作,并且使用可渗透反应墙技术时只需要定期更换反应墙填充物就可以,因此其单一设备的使用寿命较长,而且中间环节的运维成本非常低。

2.3 其修复功能可以有效提高地下水利用率

可渗透反应墙技术相比与传统地下水污染处理方法,区别在于可渗透反应墙技术不只是对地下水的污染物进行阻截和处理,其更主要的是对地下水中污染进行科学有效的修复,提高地下水的利用率,不仅仅是对污染物的简单迁移和抑制,而是彻底根治,并使污染部分地下水可以重新进行利用,达到节约用水缓解水资源危机的现状。

3 可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用研究

3.1 对污染地段进行全面考察并使用对应的可渗透反应墙结构

可滲透反应墙技术作为一种钝性处理技术,可以把水或土壤中的溶解污染物进行有效的处理,是现阶段应用比较广泛的地下水污染处理方法,其处理范围广、效果好、使用方便、性价比高的特点,使其非常受欢迎,但是由于我国的起步较晚,对于其使用还处于初级阶段。而且可渗透反应墙技术,主要是通过使用可渗透的反应墙对地下水中污染物质进行阻拦和修复处理,其中反应墙物质主要由零价铁、沸石或微生物活性炭进行填充,处理的过程中包含了物理学反应、化学反应、生物作用等过程,其本质在于利用填充物的还原性降低重金属的价态或降解有机物,完成对地下水污染物的阻拦和修复工作。但是可渗透反应墙技术由于其组成结构的不同分为两种形式,一种是连续墙PRA,适用于污染物质影响范围较小时,通过把可渗透反应墙放在与污染物质迁移方向垂直的位置,从而对地下水污染进行全面细致的处理。另一种是隔水漏斗--导水门式PRB,主要由隔水漏斗、导水门、活性材料三部分组成的相互协作对地下水进行有效的处理,主要用于深层次大规模的地下水污染。因此,探究可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用时,可以先对需要处理地下水污染地段进行充分的勘探,对其污染情况进行全面细致的了解,然后选择对应的可渗透反应墙结构,从而在提高处理效果的同时增强处理效率。

例如探究可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用时,可以先对需要处理的地下水污染地段进行充分勘探,对其污染情况进行全面细致的了解,然后选择对应的可渗透反应墙结构,从而在提高处理效果的同时增强处理效率。

首先是对地下水污染地段进行全面细致的勘探,在进行处理时,相关部门应该对处理地段进行充分的调查,先对地下水流动路径进行考察,然后根据路径分布设置不同的勘探点,并对每个点位的数据进行检测和统计,推算出受污染的具体地段,再对污染地段进行重复检测从而找到具体的污染位置。

其次是根据污染位置的水位高度、水位变化情况、污染物质范围进行细致全面的分析,并根据这些数据制定详细的处理计划。

最后是对应的可渗透反应墙结构选择,可以根据以上的信息进行选择,重点针对地下水污染物质的范围进行选择,当污染物质范围较小、水位变化不大的污染地区可以使用连续墙PRA进行处理,采用把装置放置在与污染物质迁移方向垂直位置的方式,并且根据水位的最大高度和宽度对反应墙的高度和厚度进行设定,保证充分的接触,使过滤后的水能够达到相应标准。而当处理水位较深、污染物质范围较大的地下水时,就可以使用隔水漏斗--导水门式PRB结构进行处理,通过漏斗紧密的结构嵌入到隔水层中,配合引导的作用并使用活性材料进行处理,从而对地下水进行合理的处理。

综上所述,通过对处理污染地段进行充分的勘探,对其污染情况进行全面细致的了解,然后选择对应的可渗透反应墙结构,为可渗透反应墙地下水污染处理提供基础和前提。

3.2 对安装方法进行设计和完善

探究可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用时,除了对处理污染地段进行充分的勘探,全面细致了解污染情况并选择对应可渗透反应墙结构的方式,为可渗透反应墙地下水污染处理提供基础和前提以外。还要对安装方法进行设计和完善,从而保证可渗透反应墙处理地下水污染工作的效果,提高处理的质量和效率,有效解决地下水资源匮乏的问题。

例如探究可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用时,除了对污染地段进行全面考察并使用对应的可渗透反应墙结构,为可渗透反应墙地下水污染处理提供基础和前提以外,还要对安装方法进行设计和完善,从而保证可渗透反应墙处理地下水污染工作的效果,提高处理的质量和效率。在对安装方法进行设计和完善时,可以从两个方面入手,分别是浅层地区和深层地区,其中浅层地区方面,一般是指地下不超过10m左右,采用板桩、螺旋钻孔等挖掘方式进行挖掘安装,当使用板桩进行挖掘安装时,主要通过板桩的支撑作用,对挖掘和回填的过程提供稳定尺寸维持,保证挖掘到对应的深度完成施工。而螺旋钻孔挖掘,主要是使用螺旋钻设备对安装地点进行钻孔处理,到达对应深度后使用中空管实现材料的安放。而深层的安装方法方面,一般是深度在地下11m以上的地下水污染地区,在安装时可以采取深层土壤混合或垂直水力压裂的方式,在使用深层土壤混合进行挖掘安装时,其主要使用螺旋钻完成安装,在螺旋钻钻孔的过程中,把生物性质泥浆以及反应物质的混合物放入,然后与土壤进行充分的混合完成安装。而垂直水力压裂安装,主要使用专门的工具,通过在钻孔中进行定向垂直裂缝处理,然后利用高压水流的作用,把反应物质放置到土壤之中完处理,完成地下水的处理和修复,有效解决地下水资源匮乏的问题。

3.3 在选择合适活性材料的同时设置吸附装置

探究可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用时,还要对活性材料选择和处理过程进行完善,虽然可渗透反应墙技术可以对地下水中的多氯联苯进行阻截和处理,但是对于污染的修复机理研究还不是很完善,大多数的研究都只关注在理想条件下使用活性物质进行处理,忽视了对于吸附机制的处理,导致对污染物质的修复评价非常低。并且活性材料的选择过于局限,只局限于传统零价铁的使用,没有从废物利用的角度进行考虑,对水资源处理和利用主要基于其他不可再生资源之上,虽然可以解决地下水资源匮乏的问题,但是也会导致铁资源匮乏的状况,对经济发展和城市建设非常不利。综上所述,在对可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用时,不仅要对可渗透反应墙的结构选择和安装方法进行完善,还需要对活性材料使用和吸附装置创新进行充分的思考,从而在合理利用的資源的基础上,达到有效地下水污染处理的效果,增强对污染物质的修复评价,为地下水污染防治提供一定的参考。

例如探究可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用时,除了对可渗透反应墙的结构选择和安装方法进行完善以外,还需要对活性材料使用和吸附装置创新进行充分的思考,从而在合理利用的资源的基础上,达到有效地下水污染处理的效果,增强对污染物质的修复评价,为地下水污染防治提供一定的参考。首先是活性材料使用方面,地下水处理部门应该积极进行试验,通过对工业、农业废料方面的材料进行分析和试验,寻找更加更加廉价活性材料的同时,充分发挥废物利用的作用。如可以对工业废料中的石灰、泥煤进行研究和使用,还可以对农业废料中的稻草、锯末进行研究和使用,实现废物再利用的基础上,完成地下水污染处理的工作。而吸附机制方面,在使用反应墙填充料时,可以使用孔隙率高的材料为主体材料,再搭配粘度高材料和粘合剂的方式,对地下水中的多氯联苯进行吸附,从而找出其具体的来源,进行有效的防治,如使用兰碳末、煤液残渣、释氧剂相结合的方式对反应墙进行填充,在根本上降低地下水污染的状况。

4 总结

探究可渗透反应墙技术在地下水多氯联苯处理中的应用时,首先要对可渗透反应墙技术的基本原理和结构进行了解,结合其优势特征,对可渗透反应墙结构选择以及安装方法进行完善的基础上,选择合适的活性材料和吸附机制,从而对地下水多氯联苯进行有效的处理,提高地下水的利用率,有效解决地下水资源匮乏的问题。

参考文献:

[1]魏晋飞,赵霞,景凌云,等.环境中多氯联苯(PCBs)的污染现状、处理方法及研究展望[J].应用化工,2019(8).

[2]王爱丽,王芳,商书波,等.可渗透反应墙修复污染地下水实验教学设计[J].德州学院学报,2019(4):20-23.

[3]何双双.基于可渗透反应墙的硫酸盐还原菌处理酸性矿井废水动力学研究[D].芜湖:安徽工程大学,2019.

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