当前课程知识点：土壤污染控制 > 5土壤污染控制技术 > 5.2物理化学控制技术 > 5.2.7可渗透反应墙
各位同学大家好
现在我们一块来学习可渗透反应墙
可渗透反应墙技术
是地下水修复中
常用的原位处理技术
其又可称为可渗透反应格栅
它通过可渗透的反应墙
对地下水污染羽进行阻截和修复
反应墙的充填反应介质
包括零价铁
沸石和增强微生物活性的碳源等
处理中包括了物理
化学或生物作用等多种过程
下面我们来看可渗透反应墙的
基本原理示意图
在污染物进入地下水中
随着污染羽向下游移动
穿过可渗透反应墙的墙体
其中充填的零价铁
碳源、微生物等可对地下水中的污染物
进行降解和清除
当穿出可渗透反应墙之后
到下游就是经过净化和修复的地下水体
因此我们说地下水可渗透反应墙
是一种非常经典的处理方法
我们也可以将这种处理技术
应用到土壤中
形成土壤的可渗透性反应墙技术
因此就可以实现真正的土水共治
那么我们来看
土壤的可渗透反应墙
即在污染土壤区域中
构建化学活性反应区或反应墙
当污染物通过这个特殊区域的时候
就可以被降解或者固定
与地下水相比
由于土壤本身不具有移动性
因此如何
使污染物能够通过可渗透反应墙
成为其在土壤修复中应用的关键
要实现通过土壤的可渗透反应墙
可以通过反应材料的吸附、沉淀
化学降解或者生物降解等作用过程
对污染物进行阻截
达到修复的目的
还原性PRB
也就是可渗透反应墙
是土壤原位化学还原修复技术的一种
可用于土壤中重金属污染物
还原、固定与去除
也可用于土壤中
有机氯农药的脱氯降解
下面我们来看
土壤PRB常见的活性材料
PRB材料的活性高低
是修复效果良好与否的关键
常见的PRB材料
包括活性炭
粉煤灰
碳化食物废物
钢渣等等
其中钢渣包括氧化钙
氧化硅
氧化铝
氧化铁以及锰和镁的氧化物等等
是非常良好的PRB材料
钢渣总体还具有比表面积大、多孔
易于水解和离子化，产生钙离子
氢氧根离子等
可以作为重金属离子的良好吸附剂
下面我们再来看可渗透反应墙的应用
刚才我们提到
土壤中PRB一个很重要的问题
或者说解决问题的思路
就是如何使污染物能够通过
土壤PRB反应墙
所以我们说土壤中PRB应用的
思路之一
即挥发性污染物的PRB阻隔
也就是通过PRB的阻隔作用
使污染物在PRB墙体中
进行阻隔和截留
以避免它对环境的危害
那么下面我们来看
一种阻隔低浓度氯代有机物蒸汽入侵的
水平渗透反应墙技术
此技术以土壤、还原性铁粉
水泥
硅藻土
活性炭等材料
做原料混合形成一层
具有满足工程特性的
水平渗透反应墙的过程
其可以通过化学反应、物理及化学吸附
微形态封闭等多种作用
可以有效阻止水平渗透反应墙以下
污染土壤以及地下水中
低浓度有机氯化合物的迁移
使其可以满足国家环境标准
达到消除其对人体健康和生态环境
造成风险的总体目标
我们来看具体的，这是可渗透反应墙
水平阻隔现场
施工的情形
它主要适用于
有机氯代物在垂直方向上的阻隔
特别是在大面积非敏感用地
污染土壤隔离治理方面
具有非常广阔的应用前景
我们再来看另外一种思路
也就是与其他技术联合实现污染物
迁移至反应墙
再利用反应墙中的活性反应材料
实现对污染物的固定、降解
或者危害的去除或降低
我们就来看一个
现在非常有应用前景的
电动修复和PRB的联合
即EKR-PRB技术
我们说EKR-PRB
即电动-可渗透反应墙联合修复技术
是一种新型的绿色环保修复技术
对土壤结构破坏小
具有非常广阔的应用前景
电动修复即EKR
我们在后面有专门的内容来进行讲解
它的一个问题是其处理效果容易受到
污染物溶解度的影响
对溶解性差和脱附能力弱的污染物
以及非极性有机物的去除效果
往往会不太理想
而PRB技术
充填材料与污染物的作用
以及无机矿物沉淀去除污染物的方式
容易导致PRB堵塞
所以我们将电动和PRB技术结合
可以有效提高污染物的去除效率
同时还可进一步降低修复成本
可以用电动力学
将毒性较高的
重金属及有机物质向电极两端移动
使污染物质
与渗透反应墙内的充填材料基质等
充分发生反应
去除或降解毒性较高的污染物成
毒性较低的金属离子和有机物
达到去除或降低毒性的总体目的
我们来看
这就是EKR和PRB
联合修复的示意图
电动修复系统
可以达到将污染物向电极两侧迁移
在向电极两侧迁移的过程中
即可通过PRB反应墙
从而达到PRB中的活性材料
对污染物的降解
去除或固定
在电动-可渗透反应墙联合修复中
其处理药剂非常重要
在这样的联合体系中
常见的还原剂有三种
即零价铁、亚铁和氢
金属铁对有机氯化物的还原脱氯
目前认为有如下三种可能的反应路径
即氢解、还原消除、加氢还原
以及吸附作用等
Arnold等
认为零价铁对有机氯化物的转化
与脱氯还原反应
在金属铁表面的吸附过程同时进行
铁的效率不仅取决于铁含量
溶液pH值
并且还与零价铁颗粒表面积有关
因此我们说在电动-可渗透反应墙
联合修复中
还有很多包括吸附剂
反应墙活性药剂
以及反应过程的
整体的讨论等方面
还有很多工作值得去做
这就是PRB这一部分的内容
今天的内容就到这里
谢谢大家
-1.1土壤环境
-1.2土壤生态系统组成及其环境生态意义
-1.3土壤性质
-1.4土壤形成
-土壤污染控制第一部分作业
-2.1土壤污染及其特点
-2.2土壤典型污染物
-土壤污染控制第二部分作业
-3.1土壤环境中物质的迁移转化规律
-3.2土壤环境中典型污染物的运移
-土壤污染控制第三部分作业
-4.1土壤环境法律法规体系
-4.2污染土壤环境风险评估
-4.3污染土壤环境风险控制
-土壤污染控制第四部分作业
-5.1土壤污染控制与土壤修复概念及分类
-5.2物理化学控制技术
--5.2.3热解吸
-5.3生物控制技术
-5.4集成控制技术
-土壤污染控制第五部分作业
-6.1污染场地
-6.2污染场地环境管理主要环节
-土壤污染控制第六部分作业
-土壤污染控制
