CN111112312A - 基于高渗透性水泥基的prb材料在长效管控场地的修复应用 - Google Patents

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郑伟
吕叔锋
邹艳萍
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Abstract

本发明公开了基于高渗透性水泥基的PRB材料在长效管控场地的修复应用，通过将高渗透性可自然愈合的水泥基作为可渗透反应墙墙体材料，应用于土壤修复中的长期管控场地；在沿地下水流的方向安装可渗透反应墙，按水灰比0.31制备高渗透性混凝土，在墙体于水流垂直的两个面，采用高渗透性混凝土浇筑而成，其他的侧面采用密封性水泥，上面制作一个木板盖子；墙体内部填充可渗透反应填料。从前期的可渗透反应墙到后期止水墙的转变，不仅实现了污染物的集中化管控，而且为污染物的后期处理提供了有效的环境，整个过程自动化程度高，PRB系统投资较少，实现修复的过程节约了大量的物力及成本。

Description

基于高渗透性水泥基的PRB材料在长效管控场地的修复应用
技术领域
本发明涉及水污染处理技术领域，具体涉及一种基于高渗透性水泥基的PRB材料在长效管控场地的修复应用。
背景技术
目前，水泥基在自然状态下的愈合效果不是很好，通过研究不同条件对水泥基自然愈合性能的影响，探索在外界干预的条件下使其到达较好的愈合状态。
石晓东在‘不同条件下的水泥基材料自然自愈合性能研究’中得出结论：(1)水泥砂浆裂缝在加压环境下自愈合效果明显强于自由条件，而且强度恢复效果更加明显；(2)随着水泥细度的增大，水泥砂浆裂缝自愈合能力逐渐降低；(3)养护前14d愈合效果最为明显，养护至180d，裂缝恢复率达90.8％以上。
蒋正武在‘水泥基材料裂缝自愈合的研究进展’中通过对愈合的机理和过程详细阐述，并且，目前利用裂缝的渗透结晶愈合机理，已经开发出自愈合水泥基材料。
CN207944297U中提出了一种高承载力透水路面结构，同时保证渗透性的路面具有较强的承载能力。刘叶锋在‘高强透水性混凝土材料试验研究’中提出了在合适的水灰比下，可以形成叫高强度、较理想的透水性混凝土结构。
没有发明或文献将现有的可渗透混凝土与混凝土的自然愈合或者外力条件下的愈合结合在一起应用于工程上的土壤污染修复。
发明内容
为解决土壤污染修复技术问题，提出一种基于高渗透性水泥基的自动愈合作为PRB支撑材料在长效管控场地的修复应用，
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
基于高渗透性水泥基的PRB材料在长效管控场地的修复应用，通过将高渗透性可自然愈合的水泥基作为可渗透反应墙支撑材料，应用于土壤修复中的长期管控场地；
在沿地下水流的方向安装可渗透反应墙，按水灰比0.31制备高渗透性混凝土，在墙体与水流垂直的两个面，采用高渗透性混凝土浇筑而成，其他的侧面采用密封性水泥，上面制作一个木板盖子；墙体内部填充可渗透反应填料。
本发明有益效果：
从前期的可渗透反应墙到后期止水墙的转变，不仅实现了对污染物的集中化管控和处理提供了有效的环境，也同时实现了对长期管控场地水文地质条件的调控，整个过程自动化程度高，PRB系统投资较少，实现修复的过程节约了大量的物力及成本。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
PRB是水污染的一种处理技术，主要利用填充材料与污染物质发生各种物理化学反应，通过降低污染物的生物有效性或者改变其形态达到降低污染的目的。土壤与地下水中的污染物沿水流或者外力的方向也可进入PRB系统，使目标污染物浓度降低，因此PRB系统逐渐与电动技术等其他技术联用而应用于土壤及地下水修复当中。
水泥基的自动愈合已有相关研究，多用于道路裂缝修复、桥梁加固等工程中的应用，主要是自身为水化完全的水泥或者在外加活化剂的作用下，在裂缝中发生沉淀、结晶的反应，从而达到裂缝愈合的目的。
基于高渗透性水泥基的PRB材料在长效管控场地的修复应用，通过将高渗透性可自然愈合的水泥基作为可渗透反应墙支撑材料，应用于土壤修复中的长期管控场地；可实现从前期修复时的可渗透反应墙到后期修复完成的止水帷幕之间的转化；
在沿地下水流的方向安装可渗透反应墙，按水灰比0.31制备高渗透性混凝土，在墙体于水流垂直的两个面，采用高渗透性混凝土浇筑而成，其他的侧面采用密封性水泥，上面制作一个木板盖子；墙体内部填充可渗透反应填料；
可渗透反应墙填料根据场地的具体污染物确定：
对于有机污染物，可采用氧化性物质、吸附材料、生物降解药剂等作为PRB填料，通过氧化还原反应、或者将污染物吸附截留；
对于重金属污染物，可采用还原性、与重金属形成沉淀、离子交换、吸附等功能性物质或材料达到降低污染或降低其迁移性或生物毒性的目的，在长效管控场地也可采用植物与微生物联合修复。
本发明采用零价铁辅助活性炭作为PRB填充材料对Cr(VI)污染的长效管控场地进行修复，零价铁与活性炭质量比为1：1，零价铁选择300-500目高纯超细铁粉，活性炭选择粒径2-4mm的颗粒，实验结果表明该组合具有高效性，活性炭为零价铁提供表面吸附位点，吸附在颗粒炭表面的零价铁将Cr(VI)还原为Cr(III)降低其生物毒性和迁移性，Cr(III)更易于被活性炭吸附固定，土壤中和地下水中90％以上的Cr(VI)和80％以上的总Cr可以得到有效地去除。
土壤于地下水修复过程：地下水或土壤中的污染物随着水流缓慢进入可渗透反应墙内，同时PRB的可渗透面在上层压力和水化反应的进行中孔隙逐渐愈合，因此随着时间的进行，渗透墙面的孔隙逐渐变小，渗透作用也逐渐减小，渗透墙面愈合周期在180d-200d后基本稳定，整个过程的渗透系数实现了从前期的3.6×10-3m/s到后期2.8×10-7m/s的转化，在愈合周期前污染物大部分随水流或者迁移进入可渗透反应墙体内并被材料吸附或者发生缓慢生化反应。愈合基本完成后，此时可渗透反应墙形成了一个止水墙，有利于污染物与生化药剂在墙体内发生一系列的有效反应，加快场地污染去除的进度，同时，止水帷幕的形成将改变该区域土壤中介质迁移和地下水流的方向，从而实现对场地水文地质的调控。
显然，上述所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.基于高渗透性水泥基的PRB材料在长效管控场地的修复应用，其特征在于：通过将高渗透性可自然愈合的水泥基作为可渗透反应墙支撑材料，应用于土壤修复中的长期管控场地；
在沿地下水流的方向安装可渗透反应墙，按水灰比0.31制备高渗透性混凝土，在墙体与水流垂直的两个面，采用高渗透性混凝土浇筑而成，其他的侧面采用密封性水泥，上面制作一个木板盖子；墙体内部填充可渗透反应填料。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102583827A (zh) * 2012-03-01 2012-07-18 中国环境科学研究院 一种双层可渗透反应墙修复体系及制法和应用
CN103435140A (zh) * 2013-07-18 2013-12-11 中国环境科学研究院 一种双层过硫酸盐缓释材料及其制备方法
CN103880107A (zh) * 2014-03-11 2014-06-25 北京鼎实环境工程有限公司 一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统
CN104150613A (zh) * 2014-09-01 2014-11-19 南京大学 一种用于地下水硝酸盐生物脱除的可渗透反应墙填充材料、系统及其填充方法
CN104803486A (zh) * 2015-04-21 2015-07-29 江苏上田环境修复有限公司 一种修复地下水铬污染的可渗透反应墙材料及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102583827A (zh) * 2012-03-01 2012-07-18 中国环境科学研究院 一种双层可渗透反应墙修复体系及制法和应用
CN103435140A (zh) * 2013-07-18 2013-12-11 中国环境科学研究院 一种双层过硫酸盐缓释材料及其制备方法
CN103880107A (zh) * 2014-03-11 2014-06-25 北京鼎实环境工程有限公司 一种修复铬污染地下水的双层可渗透反应墙系统
CN104150613A (zh) * 2014-09-01 2014-11-19 南京大学 一种用于地下水硝酸盐生物脱除的可渗透反应墙填充材料、系统及其填充方法
CN104803486A (zh) * 2015-04-21 2015-07-29 江苏上田环境修复有限公司 一种修复地下水铬污染的可渗透反应墙材料及制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
石晓东 等: "不同条件下的水泥基材料自然自愈合性能研究", 《混凝土与水泥制品》 *
蒋正武 编著: "《水泥基自修复材料：理论与方法》", 31 January 2018, 同济大学出版社 *

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