受污染地下水可渗透反应墙修复技术研究

1、农业环境科学学报，（增刊）：如。可丁。一聊玎地受污染地下水可渗透反应墙修复技术研究张桂华，潘伟斌，秦玉洁，黄荣（华南理工大学环境工程与科学系，广东广州）摘要：以垃圾渗滤液污染的地下水为研究对象，分别用铁粉、沸石和活性炭及其混合物为反应介质，设计了种不同介质及配比的反应器，进行了实验室模拟研究。结果表明，以铁粉和活性炭为介质的种反应器，对的去除率分别平均达到和；以铁粉和沸石为介质的种反应器，对氨氮的去除率都达到以上，在反应器中沸石含量相同的情况下，含量越高对氨氮的处理效果越好；活性炭与铁粉的比例较高的反应器，对氨氮的去除率也达到；以铁粉和活性炭为反应介质的反应器对总磷的去除率也达到以上。关键词：

2、可渗透反应墙；地下水；垃圾渗滤液中图分类号：文献标识码：文章编号：（）增刊一叭蚰蛐船眦蚰，（，）：（，盯）珊（）“位铲肋 ，粕，：；目前，污染土壤和地下水的修复日益受到重视，污染地下水的修复方法亦由原来的泵抽处理方法发展到目前极具发展潜力的地下水原位修复技术职（耐）技术。由于技术具有投资少（为泵抽处理技术的左右），地面扰动小，对污染物可以长期治理，且为被动处理技术¨基本无能耗，以及便于和其他处理技术结合应用等优点，近十年来得到迅速发展。是一种原位处理技术，其修复设施通常安装在地下蓄水层中，与地下水流方向成。一角，当地下水流以自身水力梯度流经反应墙时，污染物与墙收稿日期：一作者简介：张

3、桂华（一），女，硕士研究生。：体中的反应介质发生物理或化学反应心、，从而达到去除污染物的目的。根据地质结构状况，目前可渗透反应墙主要有种结构形式：连续式反应墙、漏斗一导水门式反应墙和沉箱反应墙，在我国这项技术还处于实验室跟踪研究阶段，根据职技术的各种优点，在我国经济并不富裕的状况下，将其用于地下水的修复是很有发展前景的。试验部分试验目的探讨不同反应介质及其配比对技术去除污染物效果的影响，以寻求高效的反应介质及最优的介质配比。！兰堕堡竺篁！鐾望鎏垫！查里望鋈垦堕堕堡墨堇查里窒！堕！旦试验装置以防止石英砂溢出，为采样口，根据反应器介质处玻璃反应器（总长，内径）共个，理情况在不同的采样口取样。为粒径

4、编号为、。如图所示。的石英砂，柱长为，对水流起缓冲、过滤以及平鲁已鲁鲁：衡进出水分散浓度的作用。为反应介质柱，柱长鬟登薹生一鍪凌鎏鏊鋈鍪夔芰黉羹鎏鎏蓊二二：懑，是本试验的核心部分。“”“试验样品图反应器示意图取广州市某一生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液，稀¨铲锄呲释倍后用于试验，模拟受垃圾渗滤液污染的地下图中进水口和出水口处都塞有聚乙烯网塞，用水，其值为，主要性质见表。表稀释倍的垃圾渗滤液的特征（。）叩越试验方法试验用水为稀释倍的垃圾渗滤液，在整个试问，本次试验只在最后一个取样口取样，装置运行后的每天：时取水样监测分析，个反应器验过程中水的渗流速度控制在。之同步运行，其中介质见表，各个水质

5、指标同时监测。表各反应器介质配比 注：介质粒径分别为：铁粉目，沸石目，活性炭目，石英砂目。结果及分析反应器对的去除各反应器对的去除效果存在较大的差异，如图所示。分析其可能原因有以下几种。（）。的还原作用各反应器介质都含有一定量的铁粉，它主要是通过铁屑腐蚀电池原理对污染物进行还原反应。当铁屑存在于含电解质的水溶液中时，细小的碳粒充当阴极，铁屑充当阳极，构成了无数个微电池，铁被不断消耗。目前研究表明，它主要是利用还原反应使水中的氯代脂肪烃在常温常压下脱氯，使难于生物降解或不可生物降解的有机物转化为易生物降解的简单有机物，并且还对部分重金属还原去除¨、舶，从而进一步促进了微生物的生长。其反

6、应式如下（其中代表烃基）：一一对于一些重金属如，其反应式如下：阳极过程：一一阴极过程：；一一（）一经过铁屑腐蚀电池反应后，减少了污染物的毒性，促进反应器中微生物的生长，尤其在反应器的后半部分微生物对污染物的生物降解，进一步使出水的降低。铁屑腐蚀电池除了提供电子外，所形成的氧化铁水合物具有较强的吸附一絮凝活性一，能吸附筋加¨，雠器 张桂华等：受污染地下水可渗透反应墙修复技术研究年月（氢供体一有机物）反硝化菌反应器和在运行过程中产生一些气泡，应该是：，由此显示出生物活性炭反硝化作用的存在。（）化学沉淀作用渗滤液中存在一定量的和；，可以和生成磷酸铵镁沉淀，去除一定量的铵离子，其反应式如下&

7、#168;：“一此反应在碱性条件下更易进行，反应器中值在之间，因此有利用反应的进行，但如果反应器中产生较多的沉淀，会造成反应器的堵塞，在现场应用时要慎重考虑，必要情况下采取措施防止沉淀产生。（）氧化还原作用各反应器中都含有一定比例的铁粉，具有很强的还原作用，硝酸盐根的转化方程式可能如下式：一 由此可知，总氮含量由于硝酸盐根含量的降低而降低。反应器对磷的去除（）吸附作用由图看出，各个反应器对磷都有一定的处理效果，这是由于、活性炭和沸石都有一定的吸附作用，并且各个反应器中铁粉电解生成的和都是很好的絮凝剂，资料表明还能生成各种形式的碱式盐，也都具有很强的吸附一絮凝活性，从而对磷有一定的去除作用。从图

8、可以看出，反应器中添加活性炭或者沸石，比只有铁粉对磷的处理效果要好。一如吕魁烂图各反应器总磷变化曲线（）化学沉淀作用渗滤液中含有一定量的，等离子，在碱性条件下发生反应生成沉淀。其化学方程式如下¨：；一“÷（）一：一“一口沁（）（），综上所述，各反应器对水质各个指标的处理效果随着反应介质以及配比的不同而有较大的变化，反应器和的处理效果较其他反应器处理效果要好很多，铁粉和其他介质相结合比只用铁粉处理效果好很多。根据反应器和，以及反应器和的处理效果以及比较各水质指标的变化情况得出，在技术实际应用中，要根据水质情况筛选介质组合以及最佳介质配比，以便达到更加经济有效的处理效果。结论与

9、建议（）具有很强的还原作用，可以把难生物降解的有机物还原为易降解的物质，与活性炭结合，能够达到对有机物很好的处理效果。与沸石结合，由于沸石的吸附和离子交换作用，可以达到对三氮以及重金属较好的处理效果。并且在这两种组合中，有利于生成生物活性炭或者生物沸石反应膜，促使反应的进一步进行，达到对污染物的彻底去除。（）实验室模拟运行表明，要根据现场实际情况，调节反应介质的渗透系数，通常使反应器中介质的渗透系数为现场周围地质土壤的倍心。只有把合理的渗透速度以及反应墙体的宽度结合起来，才能有效把握各种反应介质的处理效果。（）技术在应用中出现的问题也不容忽视，、活性炭以及沸石都有很强的吸附作用，以及微生物的生

10、长、坏死和化学反应产生沉淀等情况可能会造成反应器的堵塞，影响职的使用寿命，缩短反应介质更换周期，这都不利于技术的实际应用。在现场应用中要根据水中污染物的情况采取必要措施。（）目前，技术的反应介质的筛选还多局限于一些常用的水处理材料，特别是目前国外在技术的现场应用中绝大多数局限于胶态零价铁，有必要根据地下水质及环境条件扩大反应介质的筛选范围，推动技术的进一步发展。参考文献：印（）一一一，第卷增刊农业环境科学学报舀：珊，昏，周启星，林海芳污染土壤及地下水修复的技术及展望环境污染治理技术与设备，（）：，王，而：如口，一，。？坳：蓝俊康，王焰新利用铁屑腐蚀电池原位修复被氯代烃污染地下水的研究进展，地质科技情报，（）：珊怕彻瑚一：一，赵德明，史惠祥，徐根良微电解法预处理对氟硝基苯废水的研究化工环保，（）：一王桂芳，包明峰，韩泽志活性炭对水中重金属离子去除效果的研究环境保护科学，（）：李晔，肖文浚，彭长琪沸石改性及其对氨氮废水处理效果的研究非金属矿，（）：汪超，冯晓西，顾印玉，等沸石在废水脱氨氮中的应用：（）沸石离子交换脱氨氮化学世界，：一杨