曝气法修复上海浅部污染土层的室内试验研究

摘要

本文通过曝气法(AirSparging简称：AS)实验研究了遭受对二甲苯污染的典型上海浅部土层(第②3层砂质粉土)有机污染修复问题，获得了0.5m3/h～3.0m3/h不同流量下ROI，并得到在2.5m3/h流量下的半径21.8cm为最佳ROI；经过20天的曝气实验来研究对二甲苯的传质过程，表明污染物的去除与空气流动状况密切相关，两者相互印证。 通过采用地下空间轴对称三维模型，模拟实验条件下空气在地下水中的流动状况。模拟结果与实验结果吻合良好，说明该模型能较好地模拟AS过程中空气的流动状况。 通过分配系数Kd对Shackelford公式进行修正，能较好的模拟污染物在上海第②3层土去除过程的实测数据。

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第1章绪论

1.1引言

1.2处理地下水石油类污染的方法

1.2.1渗透反应格珊(Permeable Reactive Barrier)

1.2.2抽出-处理(Pump-and-Treat)

1.2.3井内曝气(In-Well Aeration，IWA)

1.2.4地下水曝气(Air Sparging，AS)

1.2.5生物曝气(Biosparging，BS)

1.2.6多相抽提(Multi-Phase Extraction，MPE)

1.3 AS修复的原理和机制

1.4 AS的影响因素

1.4.1相关参数

1.4.2空气流动分布

1.5国内、外AS现场研究应用实例

1.6 AS理论研究进展

1.6.1分相和集总参数模型

1.6.2多相流模型

1.6.3今后模型的考虑的重点

1.7研究内容

第2章室内曝气试验研究

2.1试验材料及设备

2.1.1实验槽

2.1.2检测设备——红外分光油分析仪

2.1.3砂质粉土、石英砂的置备及试验用水本底含量的量测

2.1.4污染物NAPL选取

2.1.5 PTFE管穿孔及其他准备工作

2.2试验步骤

2.2.1土层铺设、污染物投放、曝气井与观测孔埋设

2.2.2加水固结土样

2.2.3安装位移计

2.2.4样品采集

2.2.5污染物检测

第3章试验结果分析

3.1土样的固结

3.2 曝气的影响半径的实验测定

3.2.1 ROI确定方法

3.2.2 ROI的实验测定

3.3对二甲苯的传质过程

3.3.1对二甲苯传质过程

3.3.2传质结果与空气流型的印证

第4章AS空气流型理论模型的建立

4.1理论模型的介绍

4.2模型求解

4.3模型验证

4.4 AS现场应用的模型预测

4.4.1曝气井安装深度

4.4.2曝气流量

4.5本章小结

第5章AS传质实验研究

5.1污染物去除效果的理论模拟

5.2本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2有待研究的课题

致谢

参考文献

个人简历 在校期间发表的学术论文与研究成果