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beidouzhiku 高级会员
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[科普] 地下水抽除处理技术应用重点及土壤修复技术重要观念有哪些?

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beidouzhiku 发表于 2020-4-26 14:57:48 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
  一 地下水抽除处理技术(P&T)的原理及应用

  1 技术原理

  P&T修复技术是一种相当成熟且广泛应用的的地下水修复技术,P&T是利用物理性的抽水,针对含水层中的溶解相污染物及NAPL进行抽除,并于地表进行处理的修复技术。P&T修复技术常产生拖尾及反弹(tailing and rebound)现象。

  2 技术应用

  P&T修复技术在污染场地地下水修复中仍占有重要的角色,主要体现在修复和拦截(阻隔)两个方面。

  (1)修复

  –移除NAPL,残留的NAPL不建议由P&T抽除。

  –搭配其它修复技术

  –移除污染源区域的污染物

  –地下水循环系统

  (2)拦截或阻隔

  –污染羽阻隔,P&T井在污染羽下游

  –污染羽控制,P&T井设置在污染羽内部

  二 地下水抽除处理技术(P&T)的适用性

  A.最好含水层有较好的通透性K>10-5cm/sec

  B.污染物主要以溶解相为主

  C.地质较均匀

  D.污染场地短时间内没有其它用途

  三 如何克服P&T拖尾及反弹现象?

  (1)改为垂直循环

  (2)搭配其它修复技术

  (3)更精准的抽水井布置

  (4)表活剂、药剂加入

  四 P&T井设计主要的注意事项

  (1)LNAPL存在的情况下需注意:花管需涵盖NAPL区域

  (2)地下水水位/面变化区需要注意的事项:花管需涵盖地下水水位/面变化区域

  (3)DNPL 抽除时需要注意:花管视DNPL的厚度,不宜太长,一般是50cm-100cm。

  (4)在产产业需要注意的事情:可考虑使用厂内的WWTP可能会受限于厂内空间需改采循环方式可能需考虑地下或高架管线需考虑地下水的牵引是否会造成不利影响当污染范围较大时,需考虑电力需求,需考虑操作维护的人力需求防爆需求

  (5)中大型污染场地需要注意的事情考虑抽注循环考虑结合MNA的可能性

  (6)污染管控污染场地需要注意的事项考虑不同型式水力阻隔(包括拦截渠(沟)等)

  五 P&T 修复技术的设计难点

  P&T 修复技术的设计较困难处不在于地表处理系统或抽水设备,而在于抽水井井网的布置。以下为美国EPA之研究成果:

  1.jpg

  需注意,在高水力坡度,例水位泄降(d)下,并不适用采用P&T修复技术。

  六 规划或设置P&T 系统常发生的问题

  1 抽水井井深及花管深度设置错误

  -污染场地污染概念模型的重要

  -需确认污染羽的形状

  2 抽水井或注水井洗井不完全-这是常发生的事,会造成抽/注水的阻碍

  3 含水层堵塞现象-需注意各井抽/注水量变化情形

  4 未采含水层试验(pumping test)进行P&T系统设计T =kb

  A.不同深度的地层其K值可能皆不相同,进行P&T系统设计时,需注意“K值陷井 ”

  B.抽水井试验主要可分为三种主要试验-阶段降水试验(Step – Drawdown Test)-定速抽水试验(Constant Disge Test)-回复试验(Residual Recovery Test)

  C.抽水试验可取得:井的影响范围,捕捉锥(Capture Cone)范围抽水水量,其它影响抽水的因素(如延时排水、隔水层的渗漏情形、抽水井井况(如洗井不完全)、地底阻隔物等)

  七 从事土壤及地下水修复工作几个重要的观念

  1 整体规划角度

  A. 新的技术比较好?不见得,新的技术不成熟,容易存在新的问题。

  B. 时间、空间的固定不变思维

  C. 要会活用间接场调技术

  D. 要会活用分期、分区、分深度场调及修复概念

  E. 先求广度,再求深度。如何增加广度?需要深度的技术如何决定?

  F. 要会用修复列车的规划方式

  G. 针对中国的污染场地特色,相对场调及修复技术的需求为何?

  H. 好的规划,需要好的执行团队,好的执行团队,需要好的项目管理技巧

  2 场调方面的重要观念

  A. 不一定及马马虎虎的思维(环工困境)(0 线不是一条线,是一个不同大小的区域)

  B. 上层滞水的误判

  C. K值的错误引用

  D. 污染场地的污染概念模型的重要性

  E. 往往场调是比修复更为困难(执行人员的经验最重要!)

  F. 人为的判断或计算机软件的判断各有优缺点,需适当使用

  3 修复层面的角度

  A.最大的影响因子是现场执行情况

  B.从规划角度来说需要广度及深度的人

  C.修复执行角度来说需要有深度和经验的人

  D.综合考虑土壤地下水修复领域未来技术的使用趋势

  E.注意提在产产业项目中各修复技术的限制

  F.在土壤及地下水场调及修复的项目,单靠个人力量不太容易,需要靠一个团队执行。

  八  讨论:

  ?抽水管为什么不用软管?是否为了安装阀门,都会安装止逆阀么?主要是为了防止停泵回流么?

  答:软管会有一个问题在抽水过程可能会变形;抽水管需要一个阀门,流量计之前可以加阀门以控制抽水量。流量计之后会用软管排水。试验的过程,会装一个止逆阀,防止已经抽出的水回流到地下水中。如果是为了抽出处理系统,止逆阀是必要的。

  ?P&T系统中用的是什么样的流量计?我们一般只用水表或浮子式?

  答:流量计最好是定量流量计,根据经验建议用水表或流量计等,最好能测算总量。现场需要测算不用阶段的流量,多少时间内有多少的流量。浮子式可能会在某个时间点有差别,没办法掌握总体流量,最好有一个总量。需要计算不同阶段的流量,水表也是一个不错的选择。

  ?对于连续抽水和间歇式抽水在施工时候有没有一些设置的技巧或参考?

  答:借由附近的监测井、或PID/FID等工具,或观察抽水的状况、味道、颜色等,看看间歇式抽水情况下是否可以提高污染移除量。根据不同的操作模式运行一段时间,比如,连续式的抽水运行一周,或者间歇式抽水运行6小时,停6小时的方式运行一周,根据不同的操作模式下地下水的污染因子、pH、导电度等因子的变化,再结合设定的目标,综合评估哪个操作参数下会达到目的。

  ?低渗透性含水层抽水试验容易抽干,怎么设计?

  答:低渗透性含水层抽水试验要比较小心,Pump容易烧掉,要做不用阶段的抽水或抽水量设计,首先要知道地层出多少水;渗透性很差,k值很低的情况下,没有办法用沉水式连续性抽水,要考虑是否以微水试验代替抽水试验,抽水试验没有办法连续操作,要考虑不同的角度。

  ?P&T技术,K有无上限?还是K越大、渗透性越强越好?

  答:地层的透水性很好,采用P&T技术是可以的,但可能也会有一些问题,需要注意,虽然污染很容易被抽出,但也可能只会抽出大量的地下水;上述情形可以考虑采用以P&T为主,并加入其他技术的辅助;有时k值太好,影响范围或捕捉范围会比较小,抽水井就会设置很多,成本就会增加,需要综合考虑,是否需要搭配其他技术,考虑费用上最经济有效的作法。
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