原位化学氧化(ISCO)修正技能要点与关键问题
一关于原位化学氧化法修正技能(ISCO)需求把握的技能要点如下:
1.ISCO根本原理:
ISCO是经过氧化剂开释电子或激宣布的自由基(Radical)来进行修正。化学反响一般反响速率较快,当剂量及反响时刻满足,终产物为水、二氧化碳或氯离子(修正含氯有机溶剂的污染时)。ISCO反响进程中,若氧化剂剂量满足,且触摸污染物时刻充沛,则反响较彻底。部份氧化剂需合作催化剂运用。
2.氧化剂首要根本注入办法:
依注入管道分:注入井、Direct Push、抽注井群、地下水循环井(Groundwater Circulation Well)。
依注入型式分:重力注入、加压注入。
依注入深度分:单深度注入井、多深度注入井。
留意:需依据项目状况,进行不同的组合办法运用
3.影响ISCO 修正成效的首要因子
(1)氧化剂的氧化才能、
(2)氧化剂与污染物的触摸时刻、
(3)氧化剂的施加办法、
(4)氧化剂与污染物的浓度。
怎样把氧化剂均匀的布散于含水层中,仍是履行化学氧化修正大的应战,这也是在履行化学修正进程中,现场操作化学氧化的人员,需有很丰厚的经历,不然会对修正时刻、经费,构成很大的影响,乃至构成修正的失利。
4.首要氧化剂及去除污染物类型
现在首要(常用)的氧化剂品种共有4种:过氧化氢(液态)、过硫酸盐(固或液态)、过锰酸盐(固或液态)、臭氧(气态)。近年来,过氧化氢结合过硫酸盐、臭氧结合过氧化氢及缓释性氧化剂有进一步的开展,特别缓释性氧化剂或许有助于ISCO会发生的污染物浓度反弹(拖尾)现象的缓解。
(1)过氧化氢(H2O2)
过氧化氢运用于ISCO有几种办法:过氧化氢溶液、Fenton、Fenton–like、固体过氧化钙、过氧化镁、过碳酸钠。可处理三氯乙烷、PCE、TCE、DCE、VC、BTEX、MTBE、氯苯、总酚等污染物,在选用ISCO时,一般过氧化氢注入浓度大约是0.5%-12%。近年来Fenton–like(类Fenton)氧化法也逐步被应用于部份修正场所。过氧化氢的放热反响,也帮忙了挥发性污染物之修正,所以过硫酸钠结合过氧化氢的修正办法,现在也正逐步被运用。因过氧化氢会发生气体,就实务面而言,有时会在含水层中构成气栓的景象。有研讨指出,SOD(土壤氧化剂需求量,NOD)的规模约1~20~30g/氧化剂/kg土壤,但仍应做SOD实验,SOD会因水文地质特性的不同而不同。
(2)高锰酸盐
高锰酸盐可处理三氯乙烷、PCE、TCE、DCE、VC、BTEX、多环芳香族碳氧化合物、总酚等污染物,多应用于多氯乙烯类的修正,很少用于氯烷类修正。常见的高锰酸盐氧化剂,包含高锰酸钾(KMnO4)及高锰酸钠(NaMnO4),一般高锰酸钾的注入浓度为0.1%-3%,高浓度的高锰酸钾简单构成MnO2沉积,阻塞修正通道。
(3)过硫酸盐
过硫酸盐可处理三氯乙烷、PCE、TCE、DCE、VC、BTEX、MTBE、总酚等污染物,一般常用的过硫酸盐包含:过硫酸钠、过硫酸钾。若能提高PH大于10.5的景象下,过硫酸盐针对一般不简单氧化处理的氯化烷类(TCA、DCA)亦可相对有用处理。选用亚铁激活过氧化氢时,其增加比例会视污染物的浓度及污染场所之水文地质特征不同而不同,可先进行小试,考虑从1:1开端测验,选用过氧化氢进行污染物氧化时,需留意气栓构成的阻塞。
(4)臭氧
臭氧可处理三氯乙烷、PCE、TCE、DCE、VC、BTEX、氯苯、总酚等污染物。因臭氧的反响性强、不穏定,半衰期只要15–30mins,当污染场所选用臭氧做为氧化剂运用时,臭氧必需在污染场所现场由臭氧发生器制作。臭氧的注入办法,可直由臭氧注入井直接注入,或于地表溶解于过氧化氢或水中,再注入地层中。由于现在臭氧发生器大都运用电晕放电(高压尖端放电),耗能很大,所以臭氧体系的冷却(降温)很重要。
5.氧化剂的注入技巧
(1)注入井井头规划:
留意:主张好不要采一字头规划。
(2)拌和技巧(例如过硫酸钠的拌和):拌和泵可考虑在约45-60转/mm间,防止转速太快,会有发泡现象,拌和棒需耐酸碱。
(3)注入频率:好不要一次(或在短时刻内)注完拟注入的总量、采屡次注入留意每口井的可接受量。
(4)优势通道问题:发生原因或许是注入井未设置好、注入井的封填未做好、隔绝欠好或加压压力未装备好,因而现场应留意,尽量防止过多发生优势流。
6.在产工业选用ISCO修正的留意事项
(1)对地下管线、设备的腐蚀;
(2)优势通道发生对地表设备或人为活动的影响;
(3)注入体系对工厂营运的影响(如氧化剂运送管线);
(4)注入体系的安全保护。
二讲课进程中,学员就以下问题与教师展开讨论:
不同深度的注入是怎样完结完结的?
答:能够单井,同一个井里有多个花管,两个花管间设置packer,然后在不同深度注入;也能够选用不同深度的井注入。
假如没有packer,多处开筛注入作用会怎样?packer多深度注入是一个井多根管注入?
答:假如没有packer,多处开筛注入会有问题,假如没有packer隔绝,选用加压的办法注入,氧化剂会向简单活动的地层流,所以要看花管地点的地层,假如底层砂质较多,氧化剂简单活动,或许会构成氧化剂的糟蹋。一个井多根管注入,能够不需求packer。
前面说的过氧化氢和过硫酸钠混加,两种药剂的反响pH不同,会不会反响作用欠好,想调场所的pH,有什么好的办法吗?
答:PH是其间一个需求的条件,两个混加不单单考虑PH,过氧化氢反响比较快,反响进程中会放热,对过硫酸钠起到催化作用,双氧化剂的处理,首要意图是延伸氧化剂在现场的运用时刻,注入后初期过氧化氢起作用,后期转化为过硫酸钠起作用,pH并不是的考量依据。
用过硫酸盐残留的硫酸根怎样处理?
答:在中国台湾或在美国首要是以去除污染物为主。关于硫酸根国外更多的是重视对现有建筑物结构发生的影响。假如不是十分很多的注入,微生物会运用硫酸根,硫酸根会渐渐削减,要操控硫酸盐不能外扩,跟操控污染物外扩相同。
关于TPH超越10000能否用ISCO,用的话是不是要结合表活,或结合生物修正?
答:TPH超越10000ppm,污染物浓度太高,直接选用氧化剂不划算,需依据场所巨细和污染散布状况散布挑选其他办法进行处理,比方考虑先用物理修正技能将很多污染物去除,假如浓度降到30-40ppm,能够选用氧化技能,比较经济,当然要结合时刻和经济归纳考虑。
假如某口井注入不进去,是否能关掉问题井的阀门但持续注入其他井
答:其他井仍能够注入,但要留意井注入不进去是存在阻塞的问题,要考虑阻塞的景象(气塞或沉积),要做洗井处理,一般能处理80%的阻塞问题。
原标题:【学习心得】原位化学氧化(ISCO)修正技能要点与关键问题
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