[实用新型]基于零价铁-PRB还原修复饱和含水层氯代烃类DNAPL污染源的实验装置

说明书

基于零价铁‑PRB还原修复饱和含水层氯代烃类DNAPL污染源的实验装置。所述实验装置包括依次连接的供水装置、柱体模拟装置、采样装置和废液收集装置。针对饱和含水层氯代烃类DNAPL污染源造成的污染，本申请通过在污染源附近安装零价铁‑PRB对流经墙体的溶解态DNAPL成分进行还原降解，对饱和含水层氯代烃类DNAPL污染源进行修复。模拟实验表明，在污染源附近安装零价铁‑PRB能够强化DNAPL污染源的溶解速率，缩短饱和含水层DNAPL污染源在地下环境中的存在时间，为DNAPL污染源的原位化学还原修复研究提供设计思路和关键技术参数。

技术领域

本申请涉及土壤和地下水污染修复领域，特别是指一种基于零价铁-PRB还原修复饱和含水层氯代烃类DNAPL污染源的实验装置。

背景技术

重非水相液体(Dense non-aqueous phase liquid,DNAPL)作为重要的工业原料广泛应用于农业、燃料、医药领域，在生产、运输、储存以及使用过程中极易发生泄漏和排放，导致DNAPL大量进入地下环境。这部分进入地下环境的DNAPL能够在重力作用下不断向土壤和地下水中迁移，在弱透水或不透水层中累积形成DNAPL池，从而缓慢持续地向地下环境释放污染物，形成一种持久性的污染源，对其的修复也被称为“永久性的修复”。美国《国家优先治理污染场地顺序名单》显示，大约有60％的场地存在DNAPL污染(McDade et al.,2005)。常见的DNAPL污染物包括：氯代烃类、煤焦油类以及农药类污染物，其中氯代烃类污染物是我国地下水污染物中检出率较高的一类物质，这类污染形成的氯代烃类DNAPL生物降解性低，污染深度甚至达到地下60m的基岩中，使生物处理、抽出-处理或挖掘焚烧等技术对 DNAPL的修复效果不佳。目前国内外研究已证明可渗透反应格栅技术(PermeableReactive Barrier，缩写PRB)能够对土壤或地下水污染羽中污染物进行长期的原位处理，并且具有经济效益好、便于管理的特点，在国际上尤其是欧美地区已经得到广泛应用，但在国内因PRB 技术修复周期相对较长，并无单独应用的案例(马妍等，2016；张弛等，2014；邱锦安等2011)。

欧洲应用最早的PRB目前仍旧在运行当中，且对地下水中氯代烃污染物仍具有降解作用。但是这种将PRB安装在远离污染源的下游污染羽区域的方式，去除的是下游污染羽区域地下水中的污染物，对DNAPL污染源的持久性并无影响。这主要是由于DNAPL污染区DNAPL 相向地下水的溶解过程主要受DNAPL在地下水中的实际浓度与DNAPL理论上的溶解平衡浓度的影响，二者浓度差越大，DNAPL溶解越快。但是在实际情况下，下游污染羽区域距离 DNAPL污染源较远，下游污染羽中的污染物还原去除对DNAPL污染区水相污染物浓度的影响甚微，无强化污染源中DNAPL相向水相的溶解速率的作用，从而导致了PRB技术修复DNAPL污染地下水时所需修复时间远大于其它修复技术(Berge et al.,2010；Phillips etal., 2010；Gillham et al.，1998)。因此如何提高DNAPL污染场地DNAPL污染源的溶解速率以快速、彻底的去除DNAPL污染物，成为了修复DNAPL污染场地修复的关键点。