试论基于prb技术在垃圾渗滤液污染地下水修复中的可行性研究

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1、试论基于PRB技术在垃圾渗滤液污染地下水修复中的可行性研究　摘要：以被垃圾渗滤液污染的地下水为研究对象，分别用天然沸石、陶粒、活性炭、炉渣、零价铁作为反应介质，设计了5种地下可渗透反应器(PRB)，分别为反应器A、B、C、D和E，对PRB技术治理污染地下水的可行性和有效性进行实验模拟研究。实验结果表明：反应器A~E对COD的去除率为82.36%~87.29%，NH.4+的去除率较低，为12.91%~29.59%，说明PRB技术治理渗滤液污染的地下水有一定的可行性，但技术有待继续深入研究。　　关键词：PRB；渗滤液；零价铁；活性炭；原位处理　　　　FeasibilityStudyofMixt

2、urePRBTechnologyinSituRemediationofGroundentalGeology,CAGS,Shijiazhuang050061,China)　　Abstract:Fivereactionmediazero-valentiron(ZVI),activatedcarbon,zeolites,ceramsite,slageablereactivebarrier(PRB),viz.reactorsA,B,C,DandEforstudyingthefeasibilityandtheefficiencyofthePRBtechnologyintheremediationofl

3、eachate-pollutedgroundovalratiosofthereactorA,BC,DandE82.36~87.29%respectively.Theremovalratiooftheammoniumrangedfrom12.91~29.59%,ethodforthetreatmentofleachate-contaminatedgroundediation　　随着工农业的发展，土壤和地下水污染已经成为当今世界突出的环境问题之一，保护地下水资源和治理污染的地下水已刻不容缓。在经济发达的西方国家，通常采用抽出-处理法(Pump-and-Treat)、生物修复等方法对污染地下水进行

4、治理，但这些方法具有建造、运行、管理成本高、运行周期长、耗能大等缺点。因此，近几年来各国的专家学者都在研究开发更加经济有效的处理方法来代替这些传统的方法，同时也取得了一些可喜的成果，其中在含水层中安装可渗透反应器(PermeableReactiveBarrier，PRB)是最具有发展潜力的一种方法［1］。早在1982年，这种方法由美国环保局(EPA)提出，但是一直没有进行深入地研究，直到1989年，这种方法首先在加拿大滑铁卢大学得到了深入地发展。自此之后，在实验的基础上，在加拿大Borden等地建立了完整的PRB系统。1998年，通过对世界各国的500个工程的研究证明这种技术的可行性和其广阔

5、的应用前景［2］。根据美国环保局(EPA)的定义“PRB”是一个填充有活性反应材料的被动反应区，当污染地下水通过时污染物能被降解或固定。污染物靠自然水力传输通过预先设计好的介质时，溶解的有机物、金属、核素等污染物被降解、吸附、沉淀或去除。屏障中含有降解挥发性有机物的还原剂、固定金属的络(螯)合剂、微生物生长繁殖所需要的营养物和氧气用以增强生物处理或其它试剂［3-8］。　　我国在这项技术上的研究还处于起步阶段。作为发展中国家，在经济并不富裕的情况下，进行地下水污染的治理，PRB技术是可行的办法之一。　　1实验原理、设备及实验方法　　1.1实验原理　　①利用零价铁的还原性。　　②活性炭、炉渣、陶

6、粒的吸附性。　　③沸石的吸附和离子交换特性。　　④生物的降解性。　　1.2实验目的　　通过5个添加不同反应介质的反应器来对各种介质去除污染物的效果进行对比研究，从而总结出各种介质的优缺点。　　1.3实验设备　　实验为A、B、C、D、E5个有机玻璃反应器，总长度40cm，内径8cm.具体实验装置如图1所示。图1中进水口、中间取样口和出水口处都塞有无纺布，用以防止石英砂和填充材料溢出，中间为采样口，根据反应器介质处理情况在采样口取样。其中，Ⅰ为石英砂，粒径0.5~1.0mm，厚度5cm，主要起过滤、缓冲和保护作用；Ⅱ为石英砂，粒径<0.25mm，厚度5cm，此部分为模拟含水层；Ⅲ为反应介质

7、，厚度30cm，此部分为PRB反应器，主要装填零价铁、天然沸石、陶粒、炉渣、活性炭等。　　Fig.1Schematicdiagramofexperimentequipment　　1.4实验样品　　取石家庄市某垃圾填埋场渗滤液，地下水取自中国地质科学院水文地质环境地质研究所正定大院自备井，稀释50倍后用于实验（详见表1），模拟受垃圾渗滤液污染的地下水。　　Table1Propertiesof50percento