表面活性劑強(qiáng)化曝氣修復(fù)MTBE污染飽和砂土室內(nèi)試驗(yàn)研究.pdf

1、地下水原位曝氣是一種經(jīng)濟(jì)、有效的飽和帶揮發(fā)性有機(jī)物污染修復(fù)技術(shù)，但常規(guī)曝氣條件下受污染物特性及場(chǎng)地地質(zhì)條件限制，導(dǎo)致曝氣影響范圍小、污染物去除效果不佳。因此，開展實(shí)用有效的強(qiáng)化曝氣修復(fù)方法機(jī)理與效果研究具有重要的科學(xué)和工程意義。本文以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41330641，41272311)為依托，針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物甲基叔丁基醚(MTBE)污染飽和砂土，基于地下水曝氣修復(fù)物理化學(xué)機(jī)制及一維與二維模型試驗(yàn)，對(duì)十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)表面

2、活性劑強(qiáng)化曝氣修復(fù)機(jī)理、氣相運(yùn)動(dòng)規(guī)律與修復(fù)效果進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。取得了以下主要研究成果:
　　1)通過(guò)表面活性劑強(qiáng)化曝氣修復(fù)的物理化學(xué)機(jī)理試驗(yàn)，研究了地下水pH值及鹽度對(duì)SDBS溶液表面張力影響以及SDBS對(duì)MTBE的增溶與解吸附作用規(guī)律。結(jié)果表明，當(dāng)SDBS濃度低于臨界膠束濃度時(shí)，表面張力隨溶液pH值增大略有升高;在較低鹽度時(shí)（小于15‰），SDBS溶液的表面張力隨鹽度增大明顯減小;SDBS濃度較低時(shí)，對(duì)于有機(jī)污染物MTBE的增

3、溶和解吸附作用都不明顯，當(dāng)SDBS濃度分別達(dá)到200 mg/L和500 mg/L后其增溶和解吸附特性才開始發(fā)揮作用。
　　2)通過(guò)一維與二維室內(nèi)模型試驗(yàn)，對(duì)表面活性劑強(qiáng)化地下水曝氣過(guò)程氣相運(yùn)動(dòng)規(guī)律包括壓力流量關(guān)系、氣相飽和度、氣流形態(tài)、影響半徑、通道數(shù)目等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，表面活性劑的引入降低了最小曝氣壓力;相同曝氣壓力下泡沫化表面活性劑曝氣流量較常規(guī)曝氣和表面活性劑預(yù)飽和曝氣小;表面活性劑的引入能顯著增大曝氣過(guò)程中的氣相

4、飽和度和影響半徑，氣流通道數(shù)量也有一定程度增加，并且以上強(qiáng)化效果粗顆粒砂土(2.0-4.0 mm)優(yōu)于細(xì)顆粒砂土（0.5-1.0 mm）;表面活性劑引入對(duì)氣流形態(tài)基本沒有影響，但2.0-4.0 mm砂土中氣泡的尺寸有所減小，且出現(xiàn)較多微型氣泡;表面活性劑溶液預(yù)飽和方式氣相運(yùn)動(dòng)規(guī)律較泡沫化表面活性劑方式好，但后者更適于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
　　3)通過(guò)表面活性劑SDBS強(qiáng)化曝氣修復(fù)MTBE污染飽和砂土室內(nèi)模型試驗(yàn)，研究了污染物的去除規(guī)律與效果

5、。結(jié)果表明，一維和二維模型試驗(yàn)條件下，泡沫化表面活性劑曝氣較常規(guī)曝氣對(duì)污染物的去除速率均有明顯提高;表面活性劑強(qiáng)化修復(fù)效果粗顆粒砂土(2.0-4.0 mm)優(yōu)于細(xì)顆粒砂土(0.5-1.0 mm);一維模型試驗(yàn)條件下，無(wú)論何種曝氣方式模型柱從底部到頂部各點(diǎn)的集總參數(shù)KLa均逐漸減小，泡沫化SDBS曝氣情況下相同位置表面活性劑影響區(qū)KLa值高于常規(guī)曝氣法;在二維模型試驗(yàn)條件下，由于單井曝氣影響范圍有限以及空氣注入對(duì)地下水的擾動(dòng)作用，可引起M