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1.2 中试试验
中试试验主要用于确定实际应用的工程参数、对比不同的氧化方式,具体包括:
1)确定注射参数,包括氧化剂浓度、注入速率、温度、压力、影响半径及注射体积;
2)确认地下表面的地质特性;
3)确认处理方式对于所关注的污染物的处理效率。
“在进行中试试验前还需重点考虑以下几个技术问题:
1)中试试验的场地需选择最具代表性的位置,且区域范围允许不间断操作。如果不能选择完整的污染羽作为中试场地,应选择边沿梯度的污染羽,如果可靠,就保证所选择的中试场地不被二次污染,且能观察下游不受影响区域。
2)氧化剂的注入系统应采用现有井、新注入井、直接注入点或这几种方式的组合,并且应当设置适当的间隔和排列。为确保氧化剂在污染区的均匀传输,所有注入点的影响区域范围需重叠。氧化剂的用量需根据污染物质量及封所化剂需求量进行估算。
3)建立场地监管和采样程序,有效地监控氧化剂的分散情况及三维尺度的处理效果。
2 案例分析
2.1 USG公司遗留场地修复(地下水)
场地位置:拉米拉达,加利福尼亚
主要污染物:三氯乙烯(TCE)、1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)
氧化剂:高锰酸钾(KMnO4)
2.1.1 场地概况
场地的蓄水层沉积物主要为粉质砂和砂质粉土,层间为黏土及黏质砂,蓄水层的渗透系数极高,为5.48m/d,蓄水层厚度约7.62m;地下水流向为西北方向,流速为5.18cm/d。根据洛杉矶水质控制学会,受影响的蓄水层范围是潜在的饮用水源区,因此需要对其进行修复。
2.1.2污染特征
污染深度约24~32m,污染羽范围约5110m2。本案例的小试试验选取小面积污染羽进行试验,试验面积约128m2,最大污染物浓度:TCE 45µg/L、 1,1-DCE 700µg/L。
2.1.3修复设计
这是洛杉矶流域的第一个化学氧化修复工程,修复方法来源于洛杉矶水质控制学会批准的原位修复技术指南。小试试验采用单一注射井,论证KMnO4修复的可行性。氧化剂分6组进行注射投加,每次注射5678L,5%质量浓度的KMnO4,总注射量34068L。根据现场测量的水质变化情况,确定有效处理半径约10.7m,实际场地受地下水抽提水力梯度的作用,实际处理半径约增加4.6m。场地现有的11个水井被用作监测井,监测6个月,主要监测电导率、氧化还原电位、浊度、周围水体颜色(粉、紫),用于评估KMnO4氧化剂的分散性及消耗量。
通过小试试验:1)确定含氯乙烯(TCE、1,1-DCE)的降解量;2)评估修复技术的二次污染效应;3)为现场修复工程提供设计参数。
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