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4 技术应用基础和前期准备
原位化学氧化/还原技术的应用需要充分了解原位化学氧化/还原反应和传质过程。
应用该技术之前,需通过实验室研究确定药剂处理效果和投加量,并进行中试试验进一步确定和优化设计参数,确定注入点的水平和垂向有效影响半径、土壤结构分布、污染去除率、反应产物等。还可以通过建立场地概念模型、反应传质模型等方式指导系统设计和运行。
进行原位化学氧化/还原修复系统设计时,需重点考虑注入井布设的间距和深度、药剂注入量、监测井布设的间距和深度等。还要注意工人的培训、化学药剂的安全操作以及修复产生废物的管理。
5 主要实施过程
1) 处理系统建设:依据和现场中试试验确定的注入井位置和数量,建立原位化学氧化或还原处理系统。
2) 药剂注入过程:依据前期实验确定的药剂对污染物的降解效果,选择适用的药剂。再结合中试试验,确定注入浓度、注入量和注入速率,实时监测药剂注入过程中的温度和压力变化。药剂注入前需要通过药剂搅拌系统进行充分混合。
3) 进行污染土壤和地下水原位化学氧化/还原的修复过程监测以及修复后的监测。主要包括对污染物浓度、pH、氧化还原电位等参数进行监测,如果污染物浓度出现反弹,可能需要进行补充注入。
6运行维护和监测
原位化学氧化/还原修复技术的运行维护相对简单,运行过程中需对药剂注入系统以及注入井和监测井进行相应的运行维护。
监测包括修复过程监测和效果监测。修复过程监测通常在药剂注射前、注射中和注射后很短时间内进行,监测参数包括药剂浓度、温度和压力等。若修复过程中产生大量气体或场地正在使用,则可能还需要对挥发性有机污染物、爆炸下限(LEL)等参数进行监控。效果监测的主要目的是依据修复前的背景条件,确认污染物的去除、释放和迁移情况,监测参数为污染物浓度、副产物浓度、金属浓度、pH、氧化还原电位和溶解氧。若监测结果显示污染物浓度上升,则说明场地中存在未处理的污染物,需要进行补充注入。
7修复周期及参考成本
该技术处理周期与污染物特性,污染土壤及地下水的埋深和分布范围极为相关。使用该技术清理污染源区的速度相对较快,通常需要3-24月的时间。修复地下水污染羽流区域通常需要更长的时间。
其处理成本与特征污染物、渗透系数、药剂注入影响半径、修复目标和工程规模等因素相关,主要包括注入井/监测井的建造费用、药剂费用、样品检测费用以及其他配套费用。美国使用该技术修复地下水处理成本约为123美元/m3。
8国外应用情况
该技术在国外已经形成了较完善的技术体系,应用广泛。据美国环保署统计,2005-2008年应用该技术的案例占修复工程案例总数的4%。应用案例如表7-1所示。
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