SVE及其蒸汽强化法去除NAPLs的机理与效率研究

NAPLs是非饱和带普遍存在的污染物之一，SVE（土壤气相抽提）及其蒸汽强化法（蒸汽注射、蒸汽加空气混合注射）对具有挥发、半挥发性的NAPLs的去除效率较高并得到了较广泛的运用，但对这些方法的作用机理与局限性还未有彻底清楚了解。本研究主要将针对不同的含水量、不同的NAPL挥发性、不同的多孔介质均质性，通过一维和二维实验中对浓度、温度、和压力的监测以及NAPL去除过程的直接观测，分析在实施SVE及其蒸汽强化法的过程中NAPL的运移、相间转化、相变的过程和机理，探讨造成SVE后期低去除率的限制性过程和影响因素以及蒸汽强化法对这些局限性的改进机理，最后结合非等温多相流模型模拟，定量的分析关键影响因素对不同方法去除效率的敏感度。通过本研究可以加深对这三种方法的去除机理与效率的理解，为实际工程的技术选择与效率改进提供依据和实验数据，对NAPL的污染治理具有重大现实意义。

NAPLs是非饱和带普遍存在的主要污染物之一，蒸汽空气混合注射修复技术是新发展起来的针对包气带NAPLs修复的前瞻性技术。本研究以多孔介质流体力学，热力学，土壤修复原理为基础，从包气带污染质迁移转化规律、热量传递规律等方面，针对不同质地的介质、不同的NAPL空间分布，通过二维实验中对挥发性有机污染物三氯乙烯(TCE)去除浓度、温度和压力的监测以及NAPL去除过程的监测，得出在实施蒸汽空气混合注射过程中NAPL的运移、相间转化、相变的过程和机理，探讨造成SVE后期低去除率的限制性过程和影响因素以及蒸汽强化法对这些局限性的改进机理，并建立了非等温多相流模型模拟，定量的分析了各限制性过程和影响因素对不同方法去除效率的敏感度。研究对丰富完善SVE及蒸汽强化等原位修复技术去除NAPLs污染机制、探求提高去除效率方法具重要的理论意义和应用价值。