原位热传导修复过程中热量传递的数值模拟

目前原位热传导修复技术存在热量传递机理不明、主要影响因子作用关系不清的问题,通过模拟室内土柱实验实现对土壤内部热湿耦合迁移机理的验证,并应用到室外场地尺寸,明确场地尺寸下热源温度、初始含水率对原位热传导修复的影响作用.建立了原位热传导修复耦合模型,利用小试实验对其进行了数值模拟验证,在场地尺寸下探究了热源温度、初始含水...     

回填材料对土壤原位热传导修复的影响及数值模拟

原位热传导修复技术是一种有机污染土壤高效修复手段。由于施工过程中加热井与土壤间会存在一定空隙,关于是否使用回填材料以及回填材料的选取原则,尚未有明确的指导意见。利用实验和数值模拟方法,对原位热传导修复过程中回填材料的影响进行了研究,分析了不同加热温度(200、400 、600 、800 ℃)、回填材料(空气、原土)、回填厚度(40、100、150 mm)对传热的影响。结果表明,基于实验数据所建立的原位热传导数值预测模型是可靠的,模拟计算值与实测值最小平均相对误差为6.69%;当加热温度高于450 ℃时,无回填料时传热效果更好;当加热温度小于300 ℃时,用土壤回填较好;在300~450 ℃时,有无回填料传热效果相差不明显;原位热传导修复技术工程在应用过程中,回填材料厚度100 mm时传热效果最佳。本研究结果可为污染土壤原位热传导修复的工程实践提供参考。     

土壤电阻加热技术原位修复有机污染土壤的关键问题与展望

为解决我国近年来重污染企业搬迁遗留的有机污染土壤问题,土壤电阻加热修复技术(electrical resistance heating,ERH)等热处置技术日益受到重视。ERH是目前修复挥发性、半挥发性有机污染土壤最具有潜力的原位热修复技术之一,其污染物去除率及土壤性质变化是用以评估该土壤修复技术的核心指标。在查阅文献的基础上,系统分析了热处置及电阻加热技术相关原理与适用范围,并对ERH处置过程中土壤性质可能发生的变化进行了深入讨论,以期为我国有机污染土壤原位热修复技术的推广和应用提供参考。     

原位电阻热脱附修复氯代烃污染土壤

针对原位电阻热脱附(ISERH)技术基础性研究不足、缺乏小试设备研发等问题,利用自主研发ISERH设备,以1,2-二氯乙烷和氯苯为目标污染物,探究了ISERH过程中土壤温度变化及设定温度、加热时间、污染物种类、老化时间对污染物热脱附效果的影响.结果表明,在热脱附过程中氯代烃污染土壤的主要阴离子SO42-和Cl-含量分别...     

利用电动技术强化有机污染土壤原位修复研究

电动修复技术是近几年发展起来的一种新型土壤修复技术,由于其处理的高效性受到了越来越多的关注。本文介绍了利用电动技术强化土壤有机污染物原位修复的原理及其最新进展。电动强化有机物污染修复的基本原理是利用电动效应对有机物的迁移作用或者强化生物修复过程（注入营养物、电子受体和活性微生物等）达到去除污染物的目的。研究表明,该技术不破坏生态环境,安装操作简单成本低廉,具有广泛的应用前景,其中电动强化原位生物修复和能够适应于各种不同成分污染（如有机物重金属复合污染）的多技术联合是今后电动技术发展的重要方向。     

燃气热脱附技术修复有机污染场地研究与应用进展

原位燃气热脱附是目前修复有机污染土壤最具潜力的技术之一。在查阅文献的基础上,结合国内外实际案例,系统梳理了有机污染土壤原位燃气热脱附修复技术的原理、适用范围、优缺点以及工艺施工流程,对国内外燃气热脱附技术的研究现状和工程应用情况进行了对比分析,并对该技术的发展趋势和应用前景进行了展望,以期为我国有机污染土壤原位热修复技术的推广和应用提供参考。     

复合污染土壤中砷和镉的原位固定效果研究

采用人工模拟的砷和镉复合污染土壤研究了不同修复剂对砷和镉固定能力的差异.结果表明,经MgO、CaO这2种碱性药剂处理后4种不同污染浓度的土样中砷和镉的浸出浓度均有所降低,在一定程度上能使2种污染元素达到共同稳定,但土壤pH会随着两者加入量的增加而升高,因此使用时要仔细考虑两者的用量;Al2O3对土样中的砷和镉也有一定的...     

氯苯污染土壤低温原位热脱附修复

为了考察低温原位热脱附技术对土壤中氯苯的修复效果,以土壤中氯苯为目标污染物,控制热脱附设备设定温度、土壤粒径、土壤含水率,对不同条件下土壤中的氯苯进行测定分析,研究其对热脱附效果的影响。结果表明：原位热脱附过程中土壤温度变化以加热棒为中心,随着距离增加而呈现时间和空间上的滞后效应;原位热脱附设定温度越高,土壤修复效果越好,当土壤设定温度为100 ℃时,90%土壤样品氯苯去除率达99%以上,与设定温度130 ℃修复效果相当;土壤粒径越小,其比表面积大,对污染物吸附效率越高,所需热脱附时间越长;含水率影响氯苯在土壤中的挥发速率、有效孔隙率和透气率,含水率过高或过低都不利于氯苯污染土壤原位热脱附修复。热脱附设备设定温度、土壤粒径、土壤含水率对低温原位热脱附技术去除土壤中氯苯的效果具有较大的影响。     

天津某复杂有机污染地块原位热脱附修复技术中试研究

针对受到挥发性有机物、农药污染形成的复杂有机污染地块,采用原位热脱附修复技术开展中试试验,研究该技术在低渗透区(以粉质黏土/黏土为主)、污染程度复杂、污染严重条件下的技术有效性,同时研究该技术使用过程中的升温规律及影响半径。结果表明,原位热脱附前期,位于加热井所构成正三角形的中心点的测温井以5℃/d的速率升温,当土壤温度到达95～100℃,进入潜热阶段,此时土壤中水分大量汽化,当升温达到100℃左右时,土壤中毛细水未完全去除,升温进入瓶颈期;综合考虑该地块原位热脱附的影响半径为1.5 m。     

原位电阻加热修复热传递模型构建及数值模拟

原位电阻加热(Electrical resistance heating,ERH)技术在场地修复中工艺参数的选取较多依赖于工程经验,ERH热量传递的数值模型能够模拟不同工艺参数下土壤加热的温度场,从而为ERH工艺参数的选取提供理论指导。利用电阻加热土柱装置实验验证了建立的数值模型的准确性,并应用在场地尺度下探讨了电场强度、电极间距和地下水流动对原位三相电阻加热的影响。结果表明,模型具有较好的准确性,实测值和模拟值均方误差为0.05~12.29,平均相对误差为0.42%~5.32%。随着电场强度越大,土壤升温速率显著加快;电场强度90 V·m⁻¹时,综合考虑电极井建设数量、加热时长及能耗,最适宜的电极间距为6 m;对电极附近补水可以显著缩短加热时长。较快的地下水流动会降低场地升温速率,不利于场地的修复;对于地下水流速过快的场地应采取适当的工程措施缓解热量流失。本研究结果可为原位电阻加热工程的设计和运行提供参考。     

原位电热脱附技术在某有机污染场地修复中的应用效果

以某退役化学试剂厂土壤及地下水中氯乙烯、顺-1,2-二氯乙烯、苯、氯苯为目标污染物,基于电热脱附技术开展了中试规模的修复研究。结果表明：经电热脱附处理后,土壤中氯乙烯、氯苯的平均去除率分别达到100%、99%,均低于北京市《场地土壤环境风险评价筛选值》中污染场地(住宅用地)中土壤筛选值;地下水中氯乙烯、顺-1,2-二氯乙烯、苯、氯苯的平均去除率分别为90.5%、93.5%、96.4%、99.3%。此外,加热井设计间距对土壤温度变化有明显影响,间距为3.0 m的加热井布设方案下的升温时间短且升温效果好,优于间距为4.0 m的加热井布设方案,但两者均可达到去除污染物的目标;加热边界有效热传递范围可达2.0 m;止水帷幕与加热边界的最佳间距至少为3.0 m;目标温度越高,热脱附时间越长,热脱附效率则越高。同时,还讨论了土壤含水率及渗透性等因素对脱附效果的影响。电热脱附技术对修复氯代烃类有机物污染场地具有良好的效果,可进行大规模的工程应用。     

有机污染土壤通风去污技术研究进展

土壤气体抽排净化技术是一种安全、高效、经济的有机污染土壤治理技术。本文系统分析了土壤气体抽排净化技术的特点、现状及发展趋势 ;总结了估算污染物净化时间的数学模型 ;概括了影响土壤气体抽排净化技术净化时间的主要因素 ,包括土壤透气率、含水率、有机污染物气体饱和蒸气压、抽排流速、环境温度 ;本文还对目前土壤气体抽排净化技术需要研究的问题及发展前景进行了展望。     

碱活化过硫酸盐在某氯代烃污染场地地下水修复中的应用

碱活化过硫酸盐适用于降解污染土壤及地下水中的氯代烃。以典型氯代烃类污染场地为研究对象,开展了碱活化过硫酸盐降解地下水中氯代烃的小试实验研究及中试规模工程应用。结果表明：污染物去除率与污染物初始浓度、氧化剂投加比相关;污染物初始浓度越高,去除率越低;氧化剂投加量越大,去除率越高,用于该场地地下水修复的最佳氧化剂投加比为1%~3%。中试药剂原位注入采用高压旋喷注射工艺,按最佳氧化剂投加比将药剂注入至污染含水层,跟踪监测结果表明：经注药修复8个月后,地下水中氯代烃污染物浓度明显下降,大部分区域的污染物浓度已达到修复目标,局部初始浓度偏高区域的污染物浓度接近修复目标。同时,对氧化剂产物残留$ {rm{S}}{{rm{O}}^{2 - }_4}$浓度进行监测发现：$ {rm{S}}{{rm{O}}^{2 - }_4}$浓度随修复后时间延长逐渐降低,通过趋势分析预测的残留$ {rm{S}}{{rm{O}}^{2 - }_4}$浓度将逐步下降直至恢复正常水平或满足相关标准。     

石油污染土壤生物通风修复及其强化技术

处理石油污染土壤的诸多方法中 ,生物通风法是一种很有效的治理方法。本文通过对生物通风法的技术、经济分析 ,得出该方法的可行性。另外 ,还介绍了生物通风的强化技术。     

基于PROMETHEEⅡ法的污染场地土壤修复技术筛选及应用

依据当前污染场地土壤修复技术特点以及场地特征,构建4层12指标21方案的污染土壤修复技术决策分析结构,运用多属性决策分析方法——PROMETHEEⅡ偏好排序法,对当前场地修复技术以及典型场地条件进行了客观分析和综合评价,实现基于具体修复目标的污染场地土壤修复技术择优筛选,并采用该方法对虚拟特定污染场地的土壤修复技术筛选进行了实例应用。这为污染场地的治理和修复提供了方法依据和理论参考。     

有机污染土壤热处理过程中的炭化行为及其影响

热处理技术在国内外均占有较高的市场份额,已成为有机污染场地的主要修复技术。尽管对热处理技术本身的研究和关注较多,包括工艺、参数、能源、效果、成本、应用等方面,但关于有机污染物热处理化学转化中炭化行为研究的报道并不多见。炭化行为可能会改善土壤再利用特性,对热处理工艺参数也可能有一定影响。指出了传统焦化行业中4种炭化反应类型及其机理过程,梳理了石油烃和芳烃化合物等污染土壤热处理过程中的炭化行为,总结了有机污染物炭化行为对土壤再利用特性的影响,并分析了生物质炭化产物对土壤肥力的促进机制。以此为基础,提出了有机污染土壤热处理炭化行为研究的几个重点关注方向。