case study-Groundwater Contamination Remediation Design and Practical Plan Selection Strategy

案例分析：地下水污染修复方案设计与实际方案选择策略

Case Study: Groundwater Contamination Case Study: Groundwater Contamination Remediation Design and Practical Plan Selection Remediation Design and Practical Plan Selection

StrategyStrategy

November 2010

ENVIRON （ CHINA ）

提纲 提纲 Outline Outline

背景 Background Background

前期调查结果 前期调查结果 Investigation ResultInvestigation Result

修复方案设计 修复方案设计 Remediation DesignRemediation Design

修复方案选择 修复方案选择 Practical PlanPractical Plan

联系方式 联系方式 ContactContact

Background Background 背景背景

北方某橡胶工业场地被发现地下水受到污染，污染物包括总有机烃（ TPH ）和半挥发性有机物，如三 (2-氯乙基 ) 磷酸酯（之后称“ TCEP” ）和邻苯二甲酸二辛酯（之后称“ DEHP” 或” DOP” ）。

注意 : TCEP 并不包含在实验室的 SVOCs 常规检测项中

第一阶段调查很重要Phase I is important

Investigation Results 调查结果

第二阶段调查– 确认部分地区土壤地下水存在污染– 初步确认地下水流向– 拟定怀疑污染源

第三阶段调查– 基本确认 / 排除各污染源– 基本确认各污染羽分布– 基本确认场地区域水文地质

Investigation Results

Investigation Results – DOP in GW

Investigation Results – TCEP in GW

Investigation Results – TPH in GW

Remediation Design 修复方案设计 污染源去除 Contamination Sources Remove

– 填埋的垃圾去除，破裂下水道修复，污染土壤去除，等Landfill removal, drainage repair, contaminated soil removal, etc

污染物属性 Contaminants Properties– 溶解度，亨利常数，分配系数，生物降解半衰期，各种毒性，暴

露途径等S, H, Kd, Kow, Kbio, toxicities, exposure pathes, etc

治理目标 Remediation Goals– 浓度要求： DOP<5ug/l, TCEP <65ug/l, TPH<600ug/l – 时间要求： 3 年内 within 3 years– 经济效率最高 Cost Effective

污染面积 Contaminated Areas– 化分为热点 A 和热点 B

Classified into Hotpots A & B

Remediation Design 修复方案设计

治理方法 Remediation Approaches:– 抽提处理 Pump & Treat– 化学氧化 Chemical Oxidation– 生物降解 Biodegradation– …

以热点 A 区域为例 Hotpot A picked as example– 简化构造模型： 15m(W) X 200m (L) X 10 m (D) 的箱

体– 假定为定水头： 东西水头差 4m (deltaH=4)

Remediation Design 修复方案设计抽提处理 Pump & Treat:

简单估算 Simple Estimate– 立面地下水沟– 自然流动DOP 全部流出需要超过 100 年

建立注入抽提系统 Injection & Pump– 场地限制：北面为厂房，南面是围墙，中间是水泥路– 时间限制： 3 年内– 地质限制： K~1E-7-1E-8 m/s ，抽注水速率慢（ 60mm

小井约 3-5 立方米每天）井位设计： 10 口注入井 +10 口抽提井， 3m3/d

Remediation Design 修复方案设计抽提处理 Pump & Treat: Modflow+MT3DMS

DOP

TCEP

TPH

Remediation Design 修复方案设计

原位化学氧化 In-situ Chemical Oxidation

污染物物化特征：均可被氧化分解，但 TCEP 为含氯化合物

天然背景因素：竞争物较少 地质因素：粘土、粉质粘土，不利于氧化物扩展 氧化剂的选择和注射控制 : 慢释氧剂

Remediation Design 修复方案设计

原位化学氧化 In-situ Chemical Oxidation

沿用抽提的井位模型 MODPATH

能基本覆盖整个污染区域 扩散时间需要超过 10 天

Remediation Design 修复方案设计

生物降解 Biodegradation:

均可生物降解，分解产物基本无害 地下水环境基本为厌氧条件，且缺乏相关营养成分 半衰期对比

DOP TCEP TPH

好氧条件 数周 数月 数周到数月不等

厌氧条件 超过 6 个月 超过 20 年 数月

Remediation Design 修复方案设计DOP 生物降解 Biodegradation:

无抽提 +无生物降

解

无抽提 + 厌氧生物降解

无抽提 + 好氧生物降解

Remediation Design 修复方案设计TCEP 生物降解 Biodegradation:

无抽提 +无生物降

解

无抽提 + 厌氧生物降解

无抽提 + 好氧生物降解

Remediation Design 修复方案设计DOP 生物降解 Biodegradation:

无抽提 +无生物降

解

无抽提 + 厌氧生物降解

无抽提 + 好氧生物降解

Practical Plan 实际方案

经 ENVIRON’s Cost Effective Analysis Model分析确定最终修复方案 :

强化原位生物修复 eISB （提供好氧环境）– 采用被动扩散供氧– 氧气有效扩散半径大约 5 米– 以热点 A 区域为例： 15m(W)

X 210m (L) X 10 m (D) 的箱体，需要大约 40 处被动扩散供养点

Summary 总结 不要迷信模型

– 模型并不一定 100% 可靠，不同的算法和参数有时会得出差别较大的结论

– 可用于修复方案初步选择，排除大部分不可行方案– 定期监测，校正模型，及时修正污染修复方案

修复方案影响因素– 修复目标：浓度值，区域，时间– 修复费用– 修复设备可用性– 业主其它要求等

成本效益

Contact Contact 联系方式联系方式

周晓健 / 王湘徽Mr. Xiaojian Zhou / Mr. Xianghui WangSuite 14-E, New Hualian Mansion East Bldg,

No. 755 Huaihai Road (M),

Shanghai 200020, P.R China

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