原位處理法
原位處理法是地下水污染治理技術(shù)研究的熱點(diǎn),不但處理費(fèi)用相對(duì)節(jié)省,而且還可減少地表處理設(shè)施,最大程度地減少污染物的暴露,減少對(duì)環(huán)境的擾動(dòng),是一種很有前景的地下水污染治理技術(shù)。原位處理技術(shù)又包括物理化學(xué)處理法及生物處理法。
1、物理化學(xué)處理法
①加藥法。通過(guò)井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學(xué)藥劑,如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液,添加氧化劑降解有機(jī)物或使無(wú)機(jī)化合物形成沉淀等。 ②滲透性處理床。滲透性處理床主要適用于較薄、較淺含水層,一般用于填埋滲濾液的無(wú)害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝,該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層,然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水性介質(zhì),受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成無(wú)害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除。常用的填充介質(zhì)有:a.灰?guī)r,用以中和酸性地下水或去除重金屬;b.活性炭,用以去除非極性污染物和CCl4、苯等;c.沸石和合成離子交換樹(shù)脂,用以去除溶解態(tài)重金屬等。 ③土壤改性法。利用土壤中的粘土層,通過(guò)注射井在原位注入表面活性劑及有機(jī)改性物質(zhì),使土壤中的粘土轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)粘土。經(jīng)改性后形成的有機(jī)粘土能有效地吸附地下水中的有機(jī)污染物。
④沖洗法。對(duì)于有機(jī)烴類(lèi)污染,可用空氣沖洗,即將空氣注入到受污染區(qū)域底部,空氣在上升過(guò)程中,污染物中的揮發(fā)性組分會(huì)隨空氣一起溢出,再用集氣系統(tǒng)將氣體進(jìn)行收集處理;也可采用蒸汽沖洗,蒸汽不僅可以使揮發(fā)性組分溢出,還可以使有機(jī)物熱解;另外,用酒精沖洗亦可。理論上,只要整個(gè)受污染區(qū)域都被沖洗過(guò),則所有的烴類(lèi)污染物都會(huì)被去除。 ⑤射頻放電加熱法。通入電流使污染物降解。原位物化法在運(yùn)用時(shí)需要注意的是堵塞問(wèn)題,尤其是當(dāng)?shù)叵滤写嬖谥亟饘贂r(shí),物化反應(yīng)易生成沉淀,從而堵塞含水層,影響處理過(guò)程的進(jìn)行。 2、生物處理法
原位生物修復(fù)的原理實(shí)際上是自然生物降解過(guò)程的人工強(qiáng)化。它是通過(guò)采取人為措施,包括添加氧和營(yíng)養(yǎng)物等,刺激原位微生物的生長(zhǎng),從而強(qiáng)化污染物的自然生物降解過(guò)程。通常原位生物修復(fù)的過(guò)程為:先通過(guò)試驗(yàn)研究,確定原位微生物降解污染物的能力,然后確定能最大程度促進(jìn)微生物生長(zhǎng)的氧需要量和營(yíng)養(yǎng)配比,最后再將研究結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際。如今所使用的各種原位生物修復(fù)技術(shù)都是圍繞各種強(qiáng)化措施來(lái)進(jìn)行的,例如強(qiáng)化供氧技術(shù)大致有以下幾種: ①生物氣沖技術(shù)。該技術(shù)與原位物化法中的氣沖技術(shù)相似,都是將空氣注入受污染區(qū)域底部,所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些,只要能達(dá)到刺激微生物生長(zhǎng)的供氣量即可。
②溶氣水供氧技術(shù)。這是由維吉尼亞多種工藝研究所(Virginia PolytechnicInstitute)的研究人員開(kāi)發(fā)的技術(shù),它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶氣水,氣泡直徑可小到55 μm。把這種氣水混合物注入受污染區(qū)域,可大大提高氧的傳遞效率。
③過(guò)氧化氫供氧技術(shù)。該技術(shù)是把過(guò)氧化氫作為氧源注入到受污染地下水中,過(guò)氧化氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長(zhǎng)。過(guò)氧化氫常常要與催化劑一起注入,催化劑用以控制過(guò)氧化氫的分解速度,使之與微生物的耗氧速度相一致。 強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)物供應(yīng)的技術(shù)有滲透墻技術(shù)等。該技術(shù)是在污染區(qū)域內(nèi)垂直于地下水流方向建一道滲透墻,先將滲透墻內(nèi)的水抽出,添加營(yíng)養(yǎng)物后再回灌入滲透墻。這時(shí),添加了營(yíng)養(yǎng)物的滲透墻就成了一個(gè)營(yíng)養(yǎng)物擴(kuò)散源,在滲透墻下游就會(huì)形成一個(gè)生物活躍區(qū),從而強(qiáng)化了生物降解過(guò)程。
另外,強(qiáng)化措施還可以從微生物的角度入手??梢韵仍诘乇碓O(shè)施中對(duì)微生物進(jìn)行選擇性培養(yǎng),然后再通過(guò)注射井注入到受污染區(qū)域,或直接引進(jìn)商品化菌種,都可以起到強(qiáng)化生物降解過(guò)程的作用??偟膩?lái)說(shuō),原位生物修復(fù)技術(shù)具體的工藝形式很多,但其原理無(wú)非都是自然生物降解過(guò)程的人工強(qiáng)化。一般情況下,原位生物修復(fù)要與井群系統(tǒng)配合運(yùn)行,即通過(guò)抽水井與注水井的配合,以加速地下水的流動(dòng)及氧和營(yíng)養(yǎng)物的擴(kuò)散,從而縮短處理時(shí)間。