前沿动态轻质非水相液体[LNAPL]污染场地修复技术

查看全部 · 发表于 2021-4-6 15:40:50

对于轻质非水相液体（LNAPL）污染场地实现有效管理的第一步是确定LNAPL对场地造成的污染问题或影响。完善的场地表征和场地概念模型可以帮助识别这些问题。一旦这些问题被识别后，则确立适当的“LNAPL修复目的”来解决这些问题。

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LNAPL修复技术分为三类：
轻质非水相液质量回收技术
轻质非水相液体质量控制技术
轻质非水相液体相变技术

该三类技术分组将修复技术的特点和机制进行了分类。分组进一步说明了修复技术的选择和使用要考虑到具体的修复目的和目标。

每一个LNAPL的修复目标都会定义一个或多个评价指标。评价指标通常为可测量的并与修复进程相关的特质。不同LNAPL修复技术的功能机制不同（例如挖掘和表面活性剂冲洗），因此用于证明修复进程和修复目标达成的评价指标取决于所使用的修复技术。

轻质非水相液体(LNAPL)质量回收技术

轻质非水相液体(LNAPL)质量回收技术直接通过挖掘或水力回收等物理移除途径回收LNAPL(例如LNAPL泵吸或自由相分离撇取)。水力回收可以在有或无流动增强的条件下进行，增强流动性可以降低LNAPL粘度或界面张力(例如表面活性剂或溶剂)的修复技术，来增大LNAPL的溶解度和流动性。LNAPL回收技术中使用泵吸或撇油分离仅限于将LNAPL的饱和度降低至残余饱和状态。在残余饱和状态下LNAPL不会流动，因此水力回收不再可行。

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图1: 利用总液回收泵从回收井采集轻质非水相液体

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图2: 撇油器用于以定速泵送油相物质

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图2: 撇油器用于以定速泵送油相物质

轻质非水相液体相变技术

LNAPL的相变修复技术和质量回收技术不同，它并不直接从环境中移除LNAPL。相反，相变技术通过不同方式增大LNAPL成分的挥发性或溶解度,从而将其转变成其它赋存相。发生相变后的LNAPL各组分由此在气相或液相中被分解或捕获并从环境中去除。在这些更易分解，挥发或溶解的成分从LNAPL分离后，原物质的组分发生变化，因此LNAPL相变技术更普遍适用于基于LNAPL组分的修复目标。

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图4: 热脱附技术能将LNAPL转化成更易修复的气态或液态相，然后对气体和液体进行抽提，再完成处理。

轻质非水相液体(LNAPL)质量控制技术

轻质非水相液体(LNAPL)质量控制技术通过将粘合剂与LNAPL区域混合(混合技术)或通过物理方法阻止LNAPL的迁移(阻隔技术)来降低LNAPL的饱和度，并稳定住迁移的LNAPL。具体而言，LNAPL质量控制技术主要适用于基于LNAPL饱和度的修复目的，控制方法是限制或消除LNAPL的迁移性。控制技术主要适用于LNAPL的饱和度已经超过残留饱和度时，因为在残留饱和度下，LNAPL被定义为不可移动的。

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图5:将土壤与粘合材料混合来控制轻质非水相液体

在对LNAPL进行充分的和恰当的评估并建立场地概念模型后，可以发现现场是否有潜在的LNAPL的污染问题。对于每一个被发现的问题，建立相应的修复目的解决问题。表格1中的第一列列出了一系列LNAPL的修复目的，涵盖了场地内会出现的各种典型问题。

一个LNAPL的修复目的往往包括多个具体目标(第2列)，反映了通常不只一种技术可以实现修复目的。如果一个修复目的包括多个具体目标，那么可以有多个不同的方式实现这一目标。同时，修复技术解释了基于特定的修复目标，LNAPL相关的污染问题是如何解决的。每个修复目标都会有一套或几套潜在适用的相关技术。

初步筛选体系（表1）

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LNAPL修复目的	LNAPL修复的具体目标	技术分类	修复技术
				当饱和度高于残留范围，减少LNAPL的饱和度	尽最大限度回收轻质非水相液体	质量回收	– 多或单相抽提 ; p1 N- @6 \|! {4 p – LNAPL的撇除
				在残留饱和范围之内时减少轻质非水相液体	进一步在水力或气动抽提技术的工作限度外减少LNAPL饱和度	LNAPL相变和质量回收	– 表面活性剂冲洗 – 曝气/土壤气相抽提 – 热力强化抽提 + q7 Y2 c# q. ]9 W& [1 `1 Z0 Z1 l – 自然源头衰减 – 氧化还原
终止LNAPL主体迁移及降低其迁移潜力	有效通过物理机制移除具有流动性的LNAPL来减缓主体迁移	质量回收	多或单相抽提
	通过物理障碍阻止LNAPL的迁移	质量控制	地下水隔离墙
	充分稳定化具有流动性的LNAPL以防止其迁移	质量控制	土壤搅拌 – 固化稳定化
! a( a: \/ I: ~, m; F, v/ d& ~5 ?' W( m2 j 减少LNAPL造成的土壤气或溶解相的不可接受成分的累积	通过充分消除LNAPL的易挥发组分来减少不可接受的蒸气累积	LNAPL相变和质量回收	– 地下水曝气/土壤气相抽提技术 – 热脱附
	通过物理障碍或阻隔来减少不可接受的土壤气相浓度	质量控制	-蒸汽隔绝层, o( O& \|9 Q7 f7 _ -土壤气相抽提技术
	控制或处理污染羽来减少溶解相浓度到特定标准	质量控制和质量回收	-地下水曝气/ g! Z ~9 r! { -水力控制 -多相抽提
降低土壤气相和/或溶解相中的LNAPL污染源和污染羽的成分浓度	进一步降低地下水和蒸汽浓度至可接受水平之下	LNAPL相变	-自然源头衰减 –氧化还原