土壤气体抽取(SVE)和空气喷射(Air Sparing)技术简介
土壤气相抽提(SVE)技术研究进展

土 壤气相 抽提 (VE) S 技术 研 究进展
摘要 土壤 气相抽提 ( 、 是石油类土壤及地 下水 污染修复工程 中广泛采用的原位治理技 术。本 文主要介绍 了 S E s ) V 土壤 原位修 复 现场试验性测试 全面 S VE
技术的影响 因素、 系统设计 、 运行机理 以及 现场监测 , 阐述了 S VE技 术及 其理论进展。最后展 望 了该技术 的应 用前景 。 关键词 土壤气相抽提技术
维普资讯
环境保护科学 第 3 卷 2
第6 期
20 年 1 06 2月
土壤气相抽提(V ) S E 技术研究进展
Std o r s n S iVa o x r c in T c n lg u y Pr g e so o l p rE ta t e h o o y o 杨乐巍 ¨ 黄国强。 李鑫钢。 (. 1 天津大学化工学院 天津 30 7) ( . 00 2 ; 2 天津大学精馏技术国家工程研究中心 天津 30 7 ) 0 02
A sr c S i v p re ta t nh sb e d l p l da ni — st raig tc nq ei r cia e ino e r lu b t t ol a o xrci a e nwieya pi sa a o e n iute t eh iu p a t l sg fp toe m n n c d
1 前 言
随着工业化 的进程 , 石油类有机物污染跃居首
土壤 中挥 发 性 有 机 物 ( o teO gncC m V l i rai o - al pu d , O s , on sV C )用真空设备产生负压驱使空气流
过土壤孔隙, 从而夹带 V C 流 向抽取系统 , Os 抽提 4 ] 同 位, 对环境的危害 日益严重。环境保护的重点应该 到地面后收集和处理[。由于新鲜空气的引人 , V 放到防治根本上 , 污染物经不饱和土壤 向饱和区运 时可考虑原位生物降解 。早期 S E主要用于非水 移, 最终迁移至地下水系统, 其治理难度及范围将会
环境修复物理修复

土壤和地下水挥发性有机物(VOCs)污染的物理修复13级环工吴娜、郭明月摘要:本文阐述了欧美国家对土壤VOCs污染所采用的物理修复技术,并详细介绍了土壤蒸气抽提技术及其增效技术的原理和特点。
关键词:土壤地下水VOCs污染物理修复土壤蒸气抽提一、概述为了去除土壤和地下水中的有机污染物,国外已开展了广泛的研究,开发了多种土壤和地下水污染修复技术,其中主要有生物修复【1】(包括土壤微生物修复和植物修复)、化学修复、物理修复。
土壤的化学修复是利用表面活性剂或溶剂等清洗土壤中的有机污染物;生物修复技术利用微生物或植物将土壤中有毒有害有机污染物吸附、降解为无害的无机物质。
物理修复主要采用机械力将有机污染物从土壤和地下水中分离出来,然后在地面进行处理。
最常用的物理修复技术有土壤蒸汽抽提(SVE) 【1、2、3、4、5】技术,在许多受污染的场地,土壤蒸汽抽提已被用于从渗流区土壤中去除挥发性有机物(VOCs)。
然而,由于地下及饱和土壤的复杂地质条件、污染物分布状况,SVE有其自身的局限性。
为了增强SVE的处理效果,近年来,已做了研究和场地示范,发展了各种SVE增效技术,如空气注射、双相提取、直接挖掘、气力和水力分裂和热增效等【2】,采用了革新技术和过程来加强去除渗流区土壤中VOCs、溶解在地下水中的VOCs 和吸附在饱和区土壤中的VOCs的处理效果和去除率。
二、土壤蒸气抽提技术(SVE)土壤蒸汽抽提(SVE)有时也被称为现场挥发、增强挥发、现场土壤通风、强制土壤通风、现场空气吹扫或土壤真空抽提【3】。
在美国,土壤蒸汽抽提(SVE)是最频繁用于超级基金场地的革新处理技术。
它是一种从土壤中物理分离污染物的相当简单的过程,SVE技术从土壤中以蒸汽的形式抽提污染物,因此,SVE系统被设计用于去除具有挥发性或容易蒸发的污染物。
SVE可以去除土壤下表面不饱和区域的挥发性有机物(VOCs)和一些半挥发性有机物(SVOCs)。
通过使用一台真空泵和地下井系统,污染物可以以蒸汽或气体的形式被抽出地面。
土壤蒸汽抽取技术在放射源污染土壤治理与修复装备中的应用

土壤蒸汽抽取技术在放射源污染土壤治理与修复装备中的应用放射源污染是指放射性物质对土壤的污染,对环境和人体健康构成潜在威胁。
土壤蒸汽抽取技术是一种有效的治理和修复放射源污染土壤的方法,其在治理与修复装备中的应用具有重要意义。
本文将从土壤蒸汽抽取技术的原理、装备设计和应用案例三个方面进行讨论。
土壤蒸汽抽取技术是一种基于挥发性有机化合物(VOCs)的物理处理方法,通过在污染土壤中注入高温高压的水蒸汽,将挥发性有机物蒸发到土壤表面,并通过抽取系统将挥发性有机物与土壤一起抽出。
该技术能够彻底挥发土壤中的有机污染物,有效降低土壤中有机物的浓度,从而起到治理和修复土壤的作用。
此外,土壤蒸汽抽取技术还具有可亲水和可吸附的特点,可以处理不同类型的土壤,并能在较短的时间内实现污染物的去除。
土壤蒸汽抽取技术中的装备设计是保证治理效果的关键。
装备设计需要考虑多个方面的因素,包括土壤类型、治理区域大小、土壤湿度等。
首先,装备设计需要根据土壤类型进行调整,例如,对于砂质土壤,可以采取增加蒸汽温度和增加喷射速度等方法来提高治理效果。
其次,装备设计还需要根据治理区域大小确定合适的处理设备数量和设备布局,以确保污染物在整个区域内均匀去除。
最后,装备设计需要根据土壤湿度进行调整,过高的土壤湿度可能导致蒸汽渗透性差,需要通过增加温度和蒸汽压力等措施来提高治理效果。
土壤蒸汽抽取技术在放射源污染土壤治理与修复装备中的应用已经取得了一些成功的案例。
例如,在某核电站的废水排放口附近发现了放射性铀的污染,通过采用土壤蒸汽抽取技术,成功地将放射性铀从土壤中去除,并实现了土壤的修复。
此外,在某放射性废物储存场的周围地区,土壤中存在着放射性锕系元素的污染,通过采用土壤蒸汽抽取技术,成功地将放射性锕系元素从土壤中去除,实现了土壤的治理与修复。
总之,土壤蒸汽抽取技术是一种有效的治理和修复放射源污染土壤的方法,其在装备设计和应用案例方面都具有重要意义。
通过调整装备设计,可以根据不同的土壤类型和治理区域大小来实现最佳的治理效果。
修复技术

土壤修复技术总结1Air sparging(AS) and Soil vapor extraction(SVE) 空气扰动和土壤蒸汽提取技术1.1简介AS是一种相对较新的原位修复技术,主要用于修复被非水相(NAPLs),特别是挥发性有机物(VOCs)污染的饱和土壤和地下水(图1)。
在AS作用下,压缩空气喷入地下水位以下的污染带,通过气、液两相间的传质过程,污染物从土壤或地下水中挥发到空气中,含有污染物的空气在浮力的作用下不断上升,到达地下水位以上的非饱和区域,则运用了SVE技术,在其抽提的作用下,这些含污染物的空气被抽出地下,并于地上处理。
另外,喷入的空气还能为饱和土壤中的好氧生物提供足够的氧气,促进了污染物降解。
图1 AS与SVE连用技术的示意图1.2原理AS技术的基本原理就是在污染地下水或土壤内引入清洁空气产生驱动力,利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度,在气压降低的情况下,将其转化为气态的污染物排出土壤外。
SVE 技术则是利用真空泵产生负压驱使空气流过污染的土壤孔隙而解吸并夹带有机组分流向抽取井,最终于地上进行处理。
此外有氧生物降解也是其一个重要的过程。
一般而言,在渗透率较低的砂土中,挥发、对流、扩散、弥散、溶解和有氧生物降解是污染物传递和转化的主要机制;在渗透率较高的砂砾中,挥发、弥散、溶解和有氧生物降解是污染物传递和转化的主要机制。
1.3AS技术的应用和研究现状Semer等研究认为,AS技术是去除饱和土壤和地下水中的挥发性有机污染物的最有效方法,去除率可以高达98%。
Lundegard等在意大利对石油烃的AS现场研究表明,空气流动区域的形状接近抛物线,并且是对称的,半径大约是2.4m。
Benner 等在美国运用AS技术对砂质土和地下水进行去除TEX的研究发现,现场TEX浓度下降了88%,而且其中97%的污染物是被有氧生物降解的。
Bass等总结了44个用AS系统处理被各种烃类污染的土壤中,有47%的去除率在95%以上,只有29%的的去除率低于90%。
一种有效的地下水污染原位修复技术--空气注射法

一种有效的地下水污染原位修复技术--空气注射法刘赣明(中山大学环境科学与工程学院 广州 510275)E-mail: bill_lgm@摘要: 空气注射法是一种原位修复受污地下水的新型技术。
具有原理简单、操作方便、修复效果好和运行费用低廉的优点。
空气注射法是将加压后的气体注射到地下水中,以降低吸附在土壤以及溶解在地下水中的可挥发性物质的浓度,达到修复目的。
目前,空气注射法在世界各地得到广泛应用,是一项很有发展前景的环境污染修复技术。
关键词: 原位 空气注射 渗透性 生物降解 VOCs前言随着工业生产的高速发展,我国地下水污染的问题日益突出,地下水污染所带来的对环境和经济发展的影响也日趋显露。
目前,发达国家已经投入大量人力物力对受污区域进行修复,地下水的原位修复技术也得到了迅速的发展。
地下水的原位修复技术主要有生物修复、物理化学修复等。
其中,生物修复主要包括地下微生物降解和地上植物修复,此种修复不会破坏生态环境,但是修复过程缓慢;物理修复包括抽水处理、隔离围封、固化稳定、土壤抽气曝气、超声波和微波处理以及电动力学修复等技术,这些技术能较好地清除污染,但是成本较高,并可能会影响生态环境,理想的环境污染修复技术应该造价低、修复效果好而且不破坏生态环境[1]。
本文所介绍的空气注射法(Air Sparging)就是一种适用的原位修复技术。
1. 空气注射法简介1.1空气注射法与土壤气相提取法传统上,我们对土壤及地下水污染的修复采用挖掘受污土壤以及抽水处理的方法。
土壤挖掘由于不太符合实际及高昂的费用使其仅仅为一种初步的调整方法。
另一方面,抽水处理技术尽管能够对污染物进行有效的迁移,但是,由于其过程固有的物理、化学局限性,使得这一方法的修复过程极为缓慢。
因此,有相当大一部分的受污土壤仍然潜在的保留在包气带(不饱和带)以及地下水位以下。
这些土壤从而成了地下水的残留污染源,对地下水构成了极大的威胁。
土壤气相提取法(Soil vapor extraction,SVE),是将易于挥发或蒸发的污染物以气态的形式从土壤中分离出来。
土壤常规原位修复技术简介

土壤常规原位修复技术简介1、物理-化学修复技术物理-化学修复是利用污染物或污染介质的物理化学特性,以破坏(如改变化学性质)、分离或固化污染物为主要方式,具有实施周期短、可用于处理各种污染物等优点。
主要包括:原位加热抽提技术处理技术、原位土壤固化-稳定化技术、原位淋洗技术、原位氧化还原技术、原位电动力学修复技术和土壤性能改良技术等。
①原位加热抽提技术该技术通过抽气井产生真空,使形成一个压力或浓度梯度,并使气相中的挥发性有机物由抽气井抽出,从而使土壤中的挥发性或半挥发性污染物质得到去除。
工程实施时,往往需要在地表面覆盖地形膜,以防止发生短路,并可增加抽气井的作用范围。
该技术主要用于挥发性有机污染物(通常为亨利系数,大于0.01或者蒸汽压大于66.66Pa的有机物)的处理,但要求土壤的质地均一、渗透性好、孔隙率大、湿度小且地下水位较低。
有时,该技术也用于去除土壤中的油类、有机金属、多环芳烃(PAHs)或二噁英等污染物。
另外,由于原位蒸汽抽提技术在实施时向土壤中连续引入空气流,促进了土壤中一些低挥发性有机物的生物好氧降解过程。
根据要求的修复程度、修复土壤的体积、污染物浓度及分布、现场条件(如土壤渗透性、各向异质性等)、工艺设施的工作能力等情况的不同,该技术所需的实施时间为,6~12个月,所需费用约为26~78美元/m3 。
A=空气C=污染E=抽取(引风机)图1原位加热抽提技术示意图②土壤淋洗技术土壤淋洗技术指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂,通过水力压头推动清洗液,将其注入被污染土层中,然后再将包含污染物的液体从土层中抽提出,在地面处理后再排放或回灌的一种方法。
由于淋洗液的注入,可改变地下水/土壤与污染物的吸/脱附特性、氧化还原状态、界面张力、酸碱状态及分配、溶解、沉淀状态等,达到增加污染物溶解度,造成污染物与溶液形成乳液(emulsion)或产生化学反应,促使原本吸附在土壤中或以液体型式存在的污染物容易随地下水移动,从而去除污染物。
土壤气相抽提技术介绍

土壤气相抽提技术介绍土壤气相抽提技术介绍2016-08-16 16:28:19 来源:字号【大中小】浏览量:1【导读】原理土壤气相抽提技术(SVE)是利用真空泵抽提产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤孔隙中的挥发性和半挥发性有机污染物,由气流将...原理土壤气相抽提技术(SVE)是利用真空泵抽提产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤孔隙中的挥发性和半挥发性有机污染物,由气流将其带走,经抽提井收集后最终处理,达到净化包气带土壤的目的。
有时在抽提的同时,可以设置注气井,人工向土壤中通入空气。
抽出的气体要经过除水汽和吸附等处理后排入大气,或者根据污染物的不同,采用相应的气体处理技术。
SVE 操作示意图系统组成土壤气相抽提装置设备主要分为三大系统:抽提系统、尾气处理系统和中央控制系统。
土壤气相抽提系统组成适用条件SVE主要用于挥发性较强的有机污染修复,且要求土壤质地均一、渗透性好、空隙率大、含水率小及地下水位较低。
表1给出了适用于SVE修复的污染场地和污染物的部分参数条件。
表1 土壤气相抽提技术(SVE)的适用场合特点SVE的优点:设备简单,易于安装操作;对现场环境破坏小;修复时间短,在适宜条件下少于0.5~2年;修复费用低廉,一般为$20~50/t 土壤;易于和其他修复技术联合使用(地下水曝气(AS)、生物曝气(BS)等);可以在建筑物等下面操作,而不破坏地上建筑物。
SVE的缺点:将污染物浓度降低90%以上较为困难;对低渗透性土壤和非均质介质的效果不确定;对抽出的污染气体需进行后续处理;只能对非饱和区域土壤进行处理。
改进技术SVE 的适用性经常受到土壤的种类和结构、污染物的挥发性等因素的限制,近年来人们不断改进SVE,研究出了热强化SVE 技术、生物强化SVE 技术、空气喷射SVE 技术等SVE 强化技术,大大提高了SVE 系统的运行效率。
1、热强化SVE技术原位热修复技术是在SVE 基础上结合了加热的一种土壤修复技术。
土壤气相抽提技术

土壤气相抽提技术
土壤气体抽提技术:通过在不饱和土壤层中布置提取井,利用真空泵产生负压驱使空气流通过污染土壤的孔隙,解吸并夹带有机污染物流向抽取井,最终在地上进行污染尾气处理,从而使污染土壤得到净化的方法。
污染土壤中需要安装若干空气注射井,通过真空泵引入可调节气流。
优点:1、可操作性强2、处理污染物范围宽3、可由标准设备操作,不破坏土壤结构以及对回收利用废物有潜在价值4、可用来处理挥发性有机污染物和某些燃料。
缺点:土壤理化特性(有机质、湿度和土壤空气渗透性等)对土壤气体抽提修复技术的处理效果有较大影响。
可处理的污染土壤应具有质地均一、渗透能力强、孔隙度大、湿度小和地下水位较深的特点。
如:1、地下水位太高(地下 1~2m)会降低土壤气体抽提的效果。
排出的气体需要进行进一步的处理。
2、黏土、腐殖质含量较高或本身极其干燥的土壤,由于其本身对挥发性有机物的吸附性很强,采用原位土壤气体抽提技术时,污染物的去除效率很低。
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United States Office of Solid Waste and EPA 542-F-01-006Environmental Protection Emergency Response April 2001Agency(5102G)/superfund/sitesA Citizen’s Guide to Soil VaporExtraction and Air Sparging ??EP A uses many methods to clean up pollution at Superfund and other sites. If you live, work, or go to schoolnear a Superfund site, you may want to learn more about cleanup methods. Perhaps they are being used or areproposed for use at your site. How do they work? Are they safe? This Citizen’s Guide is one in a series to helpanswer your questions.The water table is the level of groundwater belowthe ground surface.What are soil vapor extraction and air sparging?Soil vapor extraction or SVE removes harmful chemicals, in the form of vapors, from the soilabove the water table. V apors are the gases that form when chemicals evaporate. The vaporsare extracted (removed) from the ground by applying a vacuumto pull the vapors out.Air sparging uses air to help remove harmful vapors from pollutedsoil and groundwater below the water table. When air is pumpedunderground, the chemicals evaporate faster, which makes themeasier to remove. Like SVE, a vacuum then extracts the vapors. Certain chemicals—like solventsand fuel—evaporate easily. SVE and air sparging work best on these types of chemicals. SVEand air sparging are often used at the same time to clean up both soil and groundwater.How do they work?SVE requires drilling extraction wells within the polluted area. These wells are drilled intothe soil, but not the groundwater. Attached to the wells is equipment that creates a vacuum,which pulls air and vapors through the soil and up to the surface.Air injection wells can be drilled to help the cleanup. Air injection wells pump air into theground. The air causes the pollution to evaporate faster. Sometimes air vents are used insteadof air injection wells. Air vents don’t pump air, but provide a passage for fresh air to enter theground. The number of air injection and extraction wells can range from one to hundreds,depending on the size of the polluted area.Once the extraction wells pull the air and vapors out of the ground, special air pollutioncontrol equipment collects them. The equipment separates the harmful vapors from the cleanair. Then, the vapors sorb or stick to solid materials. Or they are condensed to liquids. Thesepolluted solids and liquids are disposed of safely.Air sparging works very much like SVE. However, the wells that pump air into the groundare drilled into water-soaked soil below the water table. Air pumped into the wells disturbsthe groundwater. This helps the pollution change into vapors. The vapors rise into the driersoil above the groundwater and are pulled out of the ground by extraction wells. The harmfulvapors are removed in the same way as SVE.2The air used in SVE and air sparging also helps clean up pollution by encouraging the growth of microbes . These tiny bugs are found naturally in soil and can use pollution for food. When microbes completely digest pollution, they can change it into water and harmless vapors. (A Citizen’s Guide to Bioremediation [EP A 542-F-01-001] describes how microbes work.)Are soil vapor extraction and air sparging safe?When properly designed and operated, SVE and air sparging are safe cleanup methods. No one has to dig up the pollution, and no chemicals—just air—are added to the ground.EP A makes sure that harmful vapors are collected and disposed of properly.Why use soil vapor extraction and air sparging?SVE and air sparging are quicker than cleanup methods that rely on natural processes to do the work. In general, the wells and equipment are simple to install and maintain. And they can reach greater depths than methods that involve digging up soil. SVE and air sparging are effective at removing many types of pollution that can evaporate. Both methods can be used with other methods to clean up other types of pollution as well. Both methods work best in loose soils—like sand and gravel.But they both work well under many types of conditions.SVE and air sparging are often chosen to clean up Superfund sites. EP A has selected SVE for use at approximately196 sites and air sparging for use at roughly 48 sites.NOTE: This fact sheet is intended solely as general guidance and information to the public. It is not intended, nor can it be relied upon, to create any rights enforceable by any party in litigation with the United States, or to endorse the use of products or servicesprovided by specific vendors. The Agency also reserves the right to change this fact sheet at any time without public notice.Cleaning up a site using SVE and air sparging can take years. Thetime depends on several factors:•size and depth of the polluted area•type of soil and conditions present (wet or dense soil can slow the process.)•type and amounts of harmful chemicals presentThe air injected into the ground can be heated to speed up the process. The heated soil helps evaporate the chemicals faster. Also, other sources of heat, like steam or hot water can be pumped into the injection wells to heat up the soil. (See A Citizen’s Guide to In Situ Thermal Treatment [EPA 542-F-01-012].)For more information write the Technology Innovation Office at:U.S. EP A (5102G)1200 Pennsylvania Ave.,NWWashington, DC 20460or call them at(703) 603-9910.Further information alsocan be obtained at or/superfund/sites .。