39. 地下水污染抽出-处理技术

【技术简介】

地下水抽出-处理（Pump-and-Treat）技术，简称P&T技术，是最常规的污染地下水治理方法。通过在场地地下水污染羽的上游建造注水井，和在下游建造一定数量的抽水井，并在地表建造相应的污水处理系统，利用抽水井将有机污染地下水抽出地表和采用地表处理系统将抽出的污水进行深度处理的技术。

【应用范围】

抽出-处理技术可以处理重度污染地下水区域中多种污染物，修复前需将场地内污染源去除，适用于中高渗透性含水层，一般要求k>10-5 cm/s。但对于吸附能力较强及水溶性较差的污染物则不宜采用此种方法。

【技术原理】

根据场地地下水污染范围，在污染场地布设一定数量的抽水井，通过水泵和水井将地下水捕捉区内的溶解相抽取出来，然后利用地面设备处理；将处理达标后的地下水回灌或排入管网。

地下水抽出处理技术的修复机制主要包括两个方面：

（1）控制污染羽的扩散：通过抽提地下水的过程改变了地下流场，通过该水力流场改变拦截污染的进一步扩散。

（2）移除地下水中溶解相污染物：通过抽提作用将地下水环境中溶解相污染物质移至地表进行处理。

地下水抽出处理系统包括地下水抽出系统、污染物处理和排放系统和地下水监测系统。主要设备包括钻井设备、建井材料、抽水泵、压力表、地下水水位仪、地下水在线监测设备、污水处理设施等。关键技术参数包括：渗透系数、含水层厚度、抽水井间距、抽水井数量、井群布局和抽提速率。其中，抽出处理技术的关键是抽水井群布置。通常情况下抽水井布置在污染源处以及污染羽的下游。在污染羽中布置抽水井后会改变地下水的流向，从而形成一个水流捕获带，避免污染羽其向下游继续扩散，同时抽出污染羽中的污染物。由此，开发出了很多数学模型模拟和计算捕获带及地下水流线等。对一些相对简单的水文地质单元（例如均质的各向同性的含水层）通过解析方程与计算机编程联合就可以计算出来。但是对于一些复杂的场地则需要通过数值模拟的方法。抽出后的受污染地下水一般采用生物法或物化法进行处理至达标。

在利用抽提出理技术进行修复前，应进行相应的可行性测试，目的在于评估抽提出理技术是否适合于特定场地的修复并为修复工程设计提供基础参数，测试参数包括：

（1）污染源情况：污染源的位置、污染物性质及其持续释放特性，土壤中污染物类型、浓度及分布特征。

（2）水文地质条件：含水层地层情况、地下水深度、水力坡度、渗透系数、储水系数、水位变化、地下水的补给与径流，地下水和地表水相互作用。

（3）自净潜力：污染物总量、污染物浓度变化趋势、土壤吸附能力、污染物转化过程和速率、污染物迁移速率、非水相液体成分、影响污染物迁移的其他参数。

【技术特点】

地下水抽出-处理技术工艺原理简单，设备操作维护较为容易，对含水层破坏性低，可直接移出地下环境中的污染物并控制污染物扩散，可以灵活与其他修复技术联用。

【应用前景】

鉴于抽出-处理技术的原理及特点，当场地地下水污染物浓度较低时，不建议采用此技术；而当污染浓度较高，且场地修复时间允许时可采用此技术，后续可配合原位修复技术，使污染物浓度达标；当修复时间较为紧迫时，可选择多相抽提与抽出-处理技术组合进行，同时可配合污染阻隔方式控制污染风险。

【技术局限性】

因修复过程需循环多次，因此运行费用大，抽出的污染地下水需要妥善处理，受气候影响较大，且需要相应占地面积进行设备放置。其次，修复耗时较长。工程经验一般孔隙水需置换上百次，才能真正移除污染物至达标水平，耗时可能达到几年；此外，该技术对底层条件有较高要求，难以处理含NAPL或粘稠性较高的污染物。

【典型案例】

原吉林市晨鸣纸业污染场地修复一期工程

项目地点：吉林省吉林市

实施单位：国开吉林投资有限公司

项目模式：设计施工总承包

项目概述：原吉林市晨鸣纸业于2011年搬迁，其所占用土地由国开吉林投资有限公司负责收储。由于原企业对地下水污染严重，根据该土地规划用途，需要对该污染场地进行修复，主要包括土壤修复和地下水处理。其中地下水处理包括：设置抽水井、抽出污染地下水、预处理地下污水、检测达标后输送至污水处理厂。根据原吉林市晨鸣纸业污染场地修复方案，场地需要处理的地下水所在地理位置的面积约为12.14万m2。需要抽出处理的地下水体积约计72.84万m3。地下水抽出后经过絮凝沉淀（去除重金属）、芬顿氧化（去除有机物）、生物技术（去除氨氮）等一系列处理工艺后达标排放。

联系单位：北京高能时代环境技术股份有限公司