介质非均质性对蒸汽强化SVE法修复TCE污染影响的二维土箱模拟研究

蒸汽强化SVE法(Steam Enhanced Extraction)是一个新近发展起来的并具有较好应用前景的土壤包气带非水相液体(NAPLs)污染修复方法,是把蒸汽和空气的混合气体注入污染土壤促进污染物的挥发,利用气流将土壤中污染物带出的技术。其实质是在人为施加的工程条件下非饱和多孔介质中NAPLs的运移转化过程。介质非均匀性影响着NAPLs去除过程,对NAPLs去除效率存在一定的影响。本研究选取三氯乙烯(Trichloroethylene, TCE)为典型污染物,采用不同质地的石英砂(粗砂、细砂和粉砂)模拟介质非均匀性,通过二维土箱气体模拟实验,分析介质非均质性对蒸汽强化气体抽提修复中TCE去除效率和去除过程的影响。结果表明:蒸汽强化SVE法较好的改进了SVE法去除过程中的“拖尾”现象。粗砂实验、细砂实验、粉砂实验的去除率分别为89.5%、88.2%、85.2%,受介质非均质的影响,细砂、粉砂区域的气体通透性降低,气体流经该区域出现“绕流”现象,从而减少了TCE随空气的去除量。同时介质非均质性影响实验进程中热量的传递,使热在非均质砂土中前进不均匀,进而影响TCE的去除过程,降低其去除效率。在细砂实验和粉砂实验里,均出现污染羽积累与下渗的现象,进一步降低了TCE去除效率。

蒸汽-空气混合注射修复TCE污染的二维土箱实验研究

蒸汽-空气混合注射法是一种新近发展起来的并具有较好应用前景的包气带非水相液体(NAPLs)污染修复方法.为探讨蒸汽-空气混合注射法的修复过程及机制,本研究采用石英砂模拟包气带松散介质,选取三氯乙烯作为典型污染物,在二维土箱内人工设置不同的污染方式和污染区域,开展混合注射修复实验.结果表明,混合注射有效地改善了SVE法后期出现的"拖尾"现象,其修复过程可分为SVE阶段、蒸汽加强阶段和热量穿透阶段;污染区域零散分布与单一分布相比,热量穿透土箱的时间变短,TCE去除率更高,去除速率更快.污染区域零散分布与单一分布条件下,热量穿透时间分别为60 min、69 min,去除率分别为93.5%、88.2%,去除时间分别为83.9 min、90.6 min,缩短了修复时间;另外,在污染区域单一分布的实验中发生TCE污染羽的积累与下渗现象,降低了TCE去除效率,在污染区域零散分布实验中温度过渡带更宽,温度峰前冷凝的NAPL态TCE减少.