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| 地下水修復技術之地下水抽出處理技術 |
| （時間:2016-12-20 10:39:12） |
1. 技術原理
根據地下水污染范圍，在污染場地布設一定數量的抽水井，通過水泵和水井將污染地下水抽取上來，然后利用地面設備處理。處理后的地下水，排入地表徑流回灌到地下或用于當地供水。
2. 適用條件
適用于污染地下水，可處理多種污染物。不宜用于吸附能力較強的污染物，以及滲透性較差或存在NAPL(非水相液體)的含水層。
3. 技術路線
3.1系統構成和主要設備：
系統構成包括地下水控制系統、污染物處理系統和地下水監測系統。
主要設備包括鉆井設備、建井材料、抽水泵、壓力表、流量計、地下水水位儀、地下水水質在線監測設備、污水處理設施等。
3.2關鍵技術參數或指標：
關鍵技術參數包括：滲透系數、含水層厚度、抽水井間距、抽水井數量、井群布局和抽提速率。
(1)滲透系數：滲透系數對污染物運移影響較大，隨著滲透系數加大，污染羽擴散速度加大，污染羽范圍擴大，從而增加抽水時間和抽水量。
(2)含水層厚度：在承壓含水層水頭固定的情況下，抽水時間和總抽水量都是隨著承壓含水層厚度增加呈線性遞增的趨勢;當含水層厚度呈等幅增加時，抽水時間和總抽水量都是呈等幅增加趨勢。
在承壓含水層厚度固定的情況下，抽水時間和總抽水量都不隨承壓含水層水頭的增加而變化(除了水頭值為15m時)。其主要原因是，測壓水位下降時，承壓含水層所釋放出的水來自含水層體積的膨脹及含水介質的壓密，只與含水層厚度有關。
對于潛水含水層，地面與底板之間厚度固定的情況下，抽水時間和總抽水量都是隨著潛水含水層水位的增加呈線性遞減的趨勢。
(3)抽水井位置：抽水井在污染羽上的布設可分為橫向與縱向兩種方式，每種方式中，抽水井的位置也不同。橫向可將井位的布設分為兩種：(a)抽水井在污染羽的中軸線上;(b)抽水井在污染羽中心。
(4)抽水井間距：在多井抽水中，應重疊每個井的截獲區，以防止污染地下水從井間逃逸。
(5)井群布局：天然地下水使得污染羽的分布出現明顯偏移，地下水水流方向被拉長，垂直地下水水流方向變扁。抽水井的最佳位置在污染源與污染羽中心之間(靠近污染源，約位于整個污染羽的三分之一處)，并以該井為圓心，以不同抽水量下的影響半徑為半徑布設其余的抽水井。
3.3技術應用基礎和前期準備
在利用抽提出理技術進行修復前，應進行相應的可行性測試，目的在于評估抽提出理技術是否適合于特定場地的修復并為修復工程設計提供基礎參數，測試參數包括：
(1)污染源情況：污染源的位置、污染物性質及其持續釋放特性;土壤中污染物類型、濃度及分布特征。
(2)水文地質條件：含水層地層情況、地下水深度、水力坡度、滲透系數、儲水系數、水位變化、地下水的補給與徑流;地下水和地表水相互作用。
(3)自凈潛力：污染物總量、污染物濃度變化趨勢、土壤吸附能力、污染物轉化過程和速率、污染物遷移速率、非水相液體成分、影響污染物遷移的其他參數。
3.4主要實施過程
(1)捕獲區分析和優化系統設計：通過數學模型來計算捕獲區、分析地下水流場、計算地下水抽出時間。對于相對復雜的污染地下水含水層，通過數學模型可以模擬抽出處理方法、設計地下水監測系統和監測頻率。
(2)建立地下水控制系統：①把污染源和地下水污染羽去除相結合，分階段建立抽出井群系統，通過前期井群建立獲取監測數據分析含水層抽出效果，指導后續井群選址;②安裝抽水泵;③脈沖式抽取地下水，通過抽取最少量地下水達到最優的污染物去除效率。
(3)處理抽出污染地下水：選擇適當的處理設備和處理方法處理受污染地下水。具體處理方法包括生物法、物理/化學法等。
(4)監測效果評估：建立地下水抽出處理監測系統，評價地下水抽出處理效果。
(5)修復成功后關閉抽出處理系統。
4. 技術成本
其處理成本與工程規模等因素相關，美國處理成本約為15-215 美元/m3。
5. 優缺點
優點：簡單易行、應用廣泛、應用較早、成熟度高。
缺點：①不能現場就地修復，對非水溶性的液體幾乎不能抽出;②污染源不封閉，停止泵抽后會反彈，持續時間長;③抽出積水處理系統運行需持續的能量供給，定期監測、維護、耗資高;④抽提和回灌對修復區地下水干擾大。
6. 修復效果
受水文地質條件限制，含水層介質與污染物之間相互作用，隨著抽水工程的進行，抽出污染物濃度變低，出現拖尾現象;系統暫停后地下水中污染物濃度升高，存在回彈現象。當污染物泄漏量較大時，抽出處理初期，修復效果較好，能夠極大程度地減輕污染，去除污染物。但在地下水污染修復后期，修復效果越來越差。因此，該技術可以用于短時期的應急控制，不宜作為場地污染治理的長期手段。
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