地下水修复可渗透反应墙技术-第2页-北极星环境修复网

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PRB的结构是地下水污染去处效果优劣的影响因素之一，其结构设计需要考虑两个关键问题：一是PRB能嵌进隔水层或弱透水层中，以防止地下水通过工程墙底部运移，确保能完全捕获地下水的污染带;二是能确保地下水在反应材料中有足够的水力停留时间。不同结构的PRB适用情况不同(表2)，实际应用中应结合具体的地下水水文及污染状况进行合理设计。

PRB的主要设备：沟槽构建设备(双轮槽机、链式挖掘机等)、阻隔幕墙构建设备(大型螺旋钻、打粧机等)、监测系统(氢气、氧化还原电位、pH值、水文地质情况、污染物、反应墙渗透性能的变幅和变化情况等在线监测系统)等。

4关键技术参数或指标

主要包括PRB安装位置的选择、结构的选择、埋深、规模、水力停留时间、方位、反应墙的渗透系数、活性材料的选择及其配比。

1) PRB安装位置的选择：第一步，通过土壤和地下水体取样、试验室测试研究、现有数据整理，圈定污染区域，其范围应大于污染物羽流，防止污染物随水流从PRB的两侧漏过去，建立污染物三维空间模型，然后选择计算范围，进而建立污染物浓度分布图。第二步，通过现场水文地质勘察，绘出地下水流场，了解地下水大体流向。第三步，根据地下水动力学，探讨污染物的迁移扩散方式和范围，在污染物可能扩散圈的前端划定PRB的安装位置。第四步，在初定位置的可能范围进行地面调查。

2) PRB结构的选择：对于比较深的承压层，采用灌注处理式PRB比较合适;而对于浅层潜水，可采用的PRB形式多种多样。此外，还应考虑反应材料的经济成本问题，若用高成本的反应材料时，可采用材料消耗较少的漏斗-导水门式结构;若使用便宜的反应原料，宜选用连续式渗透反应墙。

3) PRB的规模：根据欧美国家多个PRB工程的现场经验可知，PRB的底端嵌入不透水层至少0.60 m，PRB的顶端需高于地下水最高水位;PRB的宽度主要由污染物羽流的尺寸决定，一般是污染物羽流宽度的1.2〜1.5倍，漏斗一导水门式结构同时取决于隔水漏斗与导水门的比率及导水门的数量。考虑到工程成本因素，当污染物羽流分布过大时，可采用漏斗一导水门式结构的并联方式，设计若干个导水门，以节省经济成本和减少对地下水流场的干扰。

4) PRB水力停留时间：污染物羽流在反应墙的停留时间主要由污染物的半衰期和流入反应墙时的初始浓度决定。污染物的半衰期由室内柱式试验确定。

5) PRB走向：一般来说，反应墙的走向垂直于地下水流向，以便最大限度截获污染物羽流。在实际工程设计中，一般根据以下两点确定反应墙的走向：a)根据长期的地下水水文资料，确定地下水流向随季节变化的规律;b)建立考虑时间的地下水动力学模型，根据近乎垂直原理，确定反应墙的走向。

6) PRB的渗透系数：一般来说，反应墙的渗透系数宜为含水层渗透系数的2倍以上，对于漏斗一导水门结构甚至是10倍以上。

7) 活性材料的选择及其配比：反应介质的选择主要考虑稳定性、环境友好性、水力性能、反应速率、经济性和粒度均匀性等因素。PRB处理污染地下水使用的反应材料，最常见的是零价铁，其它还有活性碳、沸石、石灰石、离子交换树脂、铁的氧化物和氢氧化物、磷酸盐以及有机材料(城市堆肥物料、木屑)等。

5 技术应用基础和前期准备

PRB系统的设计施工比较复杂，加上PRB修复污染物的过程涉及物理、化学、生物等多学科领域，在设计PRB时需要综合考虑很多因素。只有经过前期可行性调研、水文地质勘察，获得一些参数后才能进行设计。需调研的参数主要包括：污染物特征，如非饱和土壤和含水层污染物的种类、浓度、三维空间分布、迁移方式及转化条件;当地的地理地质概况和水文气象、地下水的埋深、运移参数、季节性变化;含水层的厚度及其渗透系数、孔隙度、颗粒粒径和级配、地下水的地球化学特性(如pH值、Eh、DO、温度、电导率、Ca2+、Mg2+、NO3-、SOZ等离子含量等);现场微生物活性和群落;现场施工环境条件、对周围环境的影响;治理周期、效益、成本、监测;工程项目经费。然后在试验室进行批量试验和柱式试验，确定活性反应介质并测试其修复效果和反应动力学参数，建立水动力学模型。根据这些参数计算确定PRB的结构、安装位置、方位及尺寸、使用期限、监测方案，并估算总投资费用。

原标题：【场地修复第12弹】D12-地下水修复可渗透反应墙技术

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