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水體修復反應墻設計要素

關鍵詞:

水體修復中,被污染的地下水滲入滲透性能良好的反應墻內,與柵內的反應物(此處是指零價鐵)產生化學反應,從而使被污染的地下水得到修復,修復后的地下水從反應墻的另一端流出。在上述過程中,應該保證被污染的地下水全部從反應墻流出,并保證他們與柵內反應物互相作用的時間足夠長,以便徹底清除地下水中的污染物。我們通常采用下述設計模型說明反應墻設計各要素之間的關系:
?地下水流動情況,水文地質參數及其空間變化;
?地下水在反應墻中的停留時間、地下水在反應墻的化學特性和可持續性、 皮應墻的類型及厚度。

地下水流動情況:
本資料可用以確定鐵反應墻的位置和深度。鐵反應墻應有足夠的寬度,以防止未經處理的污染物從鐵反應墻的兩側或下面流出。另外,反應墻的底部必須深入到滲透性差的土壤層中。在設計鐵反應墻時必須保證被污染的地下水全部流經鐵反應墻,在地下水流動方向發生變動的情況也應保證滿足上述要求。如果攔蓄在鐵反應墻中的地下水底層和頂層(這里所說的頂層指地下水的密封隔離層或地下水的水面)有清晰的分界線,則表明鐵反應墻充分發揮了地下水修復功能。一份完整的反應墻設計圖紙應當包括全視圖和截面圖。
有時我們采用“懸柵”進行地下水的修復。懸柵的柵基并非安裝在滲透性差的土壤層中,我們建議在設計懸柵時,應根據地下水的流動情況留出一定的余量。在特殊倩況下,也可以采用人為的辦法(抽取地下水) 加大地下水的落差.這種方法多用于特定場地或污染源削減的分級處理。
生物反應墻和鐵反應墻中的反應物通常能有效地發揮其功能,但生物反應墻和鐵反應墻本身都會影響到地下水的流動情況。另外,地下水的流向還受季節變化的影響。因此,為防止被污染的地下水從反應墻的兩側或下面流過,在設計反應墻時應估計到地下水的流動情況并采取控制措施。

攔蓄時間、反應特性和可持續性:
對鐵反應墻設計尺寸起決定作用的因素是污染的地下水在反應墻中停留的時間以及污染物降解所需的時間(攔蓄時間)。在設計鐵反應墻時,應做好實驗室的測試工怍,以便確定鐵反應墻的厚度和結構。顆粒鐵一經放置到鐵反應墻中就不能隨意變動,因此鐵反應墻中所用的顆粒鐵必須事先確定。為節省費用,通常在顆粒鐵中摻入沙子或沙礫。我們可以采用振動測試的方法對顆粒鐵以及摻入其中的沙礫進行檢查。為確定顆粒鐵混合物(或純凈鐵顆粒)的性能,需要進行管柱試驗,并用污染的地下水進行沖刷。此項試驗有助于我們了解下列情況:
?顆粒鐵的成分和作用(碳元素的含量/參其他金屬元素的混合情況);
?沙礫的類型和數量;
?化學反應后的生成物和沉淀物,鐵反應墻的可持續性;
?污染物在鐵反應墻中的停留時間以及鐵反應墻的厚度;
?鐵反應墻的可持續性。通過進行多次管柱試驗,可以估測出鐵反應墻的生命周期。



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