DNAPL源区的表面活性剂增强的现场氧化:实验和数值建模

科学领域:

• 环境工程 环境工程
• 地质化学 地质化学
• 整治技术 整治技术

背景情况:

• 密度非水相液体 (DNAPL) 污染,特别是四乙烯 (PCE),在地下水整治方面构成了重大挑战.
• 在多孔介质中被困的DNAPL源区需要有效的策略来进行大规模移除和长期制.
• 表面活性剂增强溶解和现场化学氧化是有希望的,但通常是独立研究的.

研究的目的:

• 为了研究将表面活性剂增强溶解与DNAPL修复的in-situ氧化相结合的协同效应.
• 评估Tween 80 (表面活性剂) 和 permanganate (氧化剂) 在多孔介质中对PCE DNAPL去除的疗效.
• 评估DNAPL架构,流动异质性和冲洗解决方案对修复结果的影响.

主要方法:

• 通过使用二氧化砂和天然石灰质土壤进行流动细胞冲洗实验.
• 用于Tween 80作为增强溶解的表面活性剂和 permanganate (MnO4-) 用于in-situ氧化.
• 使用UTCHEM多相流体模拟器进行数值建模,以模拟组合修复过程.

主要成果:

• 突破曲线显示了多步骤的行为,大规模去除受到更难以访问的DNAPL的影响.
• 表面活性剂增强溶解和氧化的组合延迟了质量流量减少,提高了整体DNAPL去除效率.
• 数字建模表明,虽然Tween 80略有降低了氧化率,但其提高了PCE溶解度,导致了更好的补救.

结论:

• 结合Tween 80和 permanganate的应用提供了一个比单个处理更有效的DNAPL源区修复策略.
• 表面活性剂和氧化剂的足够剂量对于实现增强的修复结果至关重要.
• 协同效应显著改善了在异质多孔介质中捕获的PCE DNAPL的去除.