微纳米气泡技术应用于污染地下水原位修复研究

第37卷增刊2岩土工程学报Vol.37Supp.22015年.7月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringJuly2015微纳米气泡技术应用于污染地下水原位修复研究李恒震1∗，胡黎明2，3，辛鸿博1(1.中冶建筑研究总院有限公司岩土工程研究所，北京100088；2.清华大学土木水利学院，北京100084；3.水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京100084)摘要：地下水污染问题日益严峻，修复工作势在必行。对污染地下水修复技术的研究具有重大的理论和实际意义。本文在综述有机污染地下水原位修复技术以及微纳米气泡技术的基础上，提出将微纳米气泡应用于地下水原位修复。提出微纳米气泡强化修复技术的现场应用方案，利用微纳米气泡的高效气体传质以及存在时间长的特性提高微生物的活性，实现污染物去除。数值模拟结果表明，微纳米气泡可以大范围提高地下水中的溶解氧，提高好氧微生物的活性，有效修复地下水体。研究表明，微纳米气泡强化修复技术节能高效、环境友好，在有机污染地下水修复中具有极大的应用潜力。关键词：污染地下水；原位修复；微纳米气泡；现场方案；数值模型中图分类号：TU43文献标识码：A文章编号：1000–4548(2015)S2–0115–06作者简介：李恒震(1987–)，男，博士，主要从事环境岩土工程方向的研究。E-mail:lihengzhen@tsinghua.org.cn。Applicationofmicro-nanobubbletechnologyinremediationofpollutedgroundwaterLIHeng-zhen1,HULi-ming2,3,XINHong-bo1(1.CentralResearchInstituteofBuildingandConstruction,MCC,Beijing100088,China;2.SchoolofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;3.StateKeyLaboratoryofHydroscienceandEngineering,Beijing100084,China)Abstract:Thegroundwaterpollutionbyorganiccontaminantsisbecomingmoreandmoresevere,makinggroundwaterremediationbeimperative.Theresearchesontheremediationtechnologyareoftheoreticalandpracticalimportance.Basedonthereviewofin-situgroundwaterremediationtechnologyfororganiccontaminantsandmicro-nanobubbleMNBstechnology,MNBtechnologyisproposedforgroundwaterremediation.TheschemeusingMNBforin-situgroundwaterremediationisintroduced.ThecontaminantscanberemovedbybiodegradationenhancedbyMNB.Thenumericalsimulationresultsofin-situapplicationshowagreatenhancementondissolvedoxygenandasignificantinfluencezoneforcontaminantremoval.TheMNBtechnologyiseffective,energy-efficientandenvironment-friendlytocleanupcontaminants,whichhasgreatpotentialingroundwaterremediation.Keywords:groundwaterpollution;in-situremediation;micro-nanobubble;fieldscheme;numericalmodel1地下水原位修复技术研究1.1地下水污染现状地下水是重要的供水水源。在中国地表水严重污染的条件下，地下水资源对于经济和社会发展具有极其重要的作用。目前中国地下水质量恶化趋势加剧，中国90%以上城市的地下水遭受污染，形势十分严峻。地下水污染源复杂，污染物种类多。有机污染作为影响地下水环境的主要污染物已成为国际关注的热点[1]。地下水中的主要有机污染物包括石油烃类及有机氯化物等。在人类工业化和城市化进程中，石油开采、运输、加工、贮存过程中的泄漏