污染场地修复技术之土壤气相抽提技术

Posted 2023-01-12 土壤

篇首语：博观而约取，厚积而薄发。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了污染场地修复技术之土壤气相抽提技术相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

基本原理是利用真空泵抽提产生负压，空气流经污染区域时，解吸并夹带土壤空隙中的挥发性和半挥发性有机污染物，由气流将其带走，经抽提井收集后最终处理，达到净化包气带土壤的目的。有时在抽提的同时，可以设置注气井，人工向土壤中通入空气。

SVE系统要求在包气带中设立抽气井(井群)，使用真空泵在地表抽取包气带中的空气，抽出的气体要经过除水汽和碳吸附后排入大气、或根据污染物的不同，采用相应的气体处理技术。
SVE可能是最成功的修复包气带、土壤污染的技术，有很多污染场地的包气带使用该技术得到了修复。在美国“国家优先名录”污染场地中，SVE技术作为最常用的污染源处理技术占污染源控制项目的25%(USEPA，2004)。
当NAPLs(非水相液体)进入地下环境后，接触包气带介质，收到自身重力和介质对NAPLs的毛细压力以及黏滞阻力的影响，当其重力大于阻力时，NAPLs将沿着垂直方向向下迁移，在此过程中，会有部分NAPLs挥发到包气带气体中，在理想和平衡条件下，挥发过程由污染物的饱和蒸汽压所控制。同时会有部分NAPLs相溶解于土壤水中，溶解过程由其饱和水溶解度所控制。若NAPLs为多组分体系，则蒸汽压和溶解度可由Raoult定律和Henry定律确定。当NAPLs相全部消失，则挥发过程仅由Henry定律描述。水相的污染物可与土壤固相发生吸附/解吸关系，这个过程可采用一般的吸附等温常数Kd的关系描述。对于气-固吸附，通常情况下，由于土壤固相表面均有水膜覆盖，气、固相几乎没有相界面存在，因而通过该过程吸附/解吸的污染物相对较少。
技术应用：欧美等国家和地区已有许多实践经验，在场地修复应用中，SVE系统涉及的污染土壤深度范围为1.5-90m，主要应用于处理VOCs、燃料油的土壤污染。一般要求有机污染物的亨利常数大于0.01，或蒸汽压大于0.5mmHg。由于SVE效果的影响因素角度，如土壤含水量、有机质含量、渗透性等，所以不同的场地会有不同的修复效果。在实际应用中，可以通过地表铺设土工膜，避免短路，增加抽提井的影响半径。也可以抽取地下水，降低水位，增大包气带的厚度，提高SVE的效率。SVE技术不能单独使污染物降低到很低的标准，有时需要有后续的其他修复技术，如微生物降解修复等。
SVE方法不能去除重油、PCBs或二噁英，但对于低挥发性的有机污染物可以通过气体的流动，改善其微生物原位修复的条件，因而，SVE技术也有一定的作用。
优缺点：当土壤细粒物质含量大，含水率高时，需要增大抽真空的能力，使修复费用增加；当土壤有机质含量高或极度干燥时，其对有机物的吸附容量大，SVE去除效率降低。

适用范围：可用来处理挥发性有机污染物和某些燃料。可处理的污染土壤应具有质地均一、渗透能力强、孔隙度大、湿度小和地下水位较深的特点。低渗透性的土壤难以采用该技术进行修复处理。