En ny permeabel reaktiv barriere til in-situ grundvandsoprensning

En permeabel reaktiv barriere, eller "PRB," er en væg bygget under jorden for at rense forurenet grundvand. Væggen er "permeabel", hvilket betyder, at forurenet grundvand kan strømme gennem den PRB, der skal behandles. De reaktive materialer, der udgør væggen, fanger enten skadelige forurenende stoffer eller gør dem mindre skadelige. Det rensede grundvand strømmer ud på den anden side af muren. PRB har vist sig som en lovende og bæredygtig in situ grundvandsrensningsteknologi, som har fordelene ved lave vedligeholdelsesomkostninger, levetid og in situ behandling af en række grundvandsforurenende stoffer (f.eks. tungmetaller, uorganiske og organiske forurenende stoffer).

En passende PRB-konfiguration er afgørende for PRB's tekniske design, som bør vælges under hensyntagen til stedspecifikke hydrogeologiske forhold og forureningsfanekarakteristika. Den mest almindelige PRB-konfiguration er den kontinuerlige permeable reaktive barriere (C-PRB). Denne konfiguration har en enkel struktur, bekvem installation, mindre forstyrrelse af det naturlige grundvandsstrømningsfelt og lav følsomhed over for kompleksiteten af ​​grundvandsstrømningsfeltet. For steder med dyb grundvandsdybde og store faner er anvendelsen af ​​C-PRB imidlertid begrænset på grund af dens høje konstruktions- og materialeomkostninger.

For at overvinde manglerne ved C-PRB har prof. Hongtao Wang fra Tsinghua University, Dr. Tan Chen fra Minzu University of China og deres teammedlemmer foreslået en innovativ og bæredygtig PRB-konfiguration, nemlig den passive konvergensgennemtrængelige reaktive barriere (PC-PRB). PC-PRB er designet til at få fanen til at konvergere mod PRB på grund af den passive hydrauliske dekompression-konvergerende strømningseffekt. Det tilsvarende passive grundvandskonvergenssystem (PC) er installeret opstrøms for PRB-systemet, som består af passive brønde, vandrør og et bufferlag. Denne undersøgelse med titlen "Passiv konvergensgennemtrængelig reaktiv barriere (PC-PRB):en effektiv konfiguration til at forbedre hydraulisk ydeevne" er udgivet online i Grænser for miljøvidenskab og teknik .

I denne undersøgelse udviklede forskerholdet en todimensionel (2D) finit-difference hydrodynamisk kode, med titlen PRB-Flow, for at undersøge de hydrauliske præstationsparametre (dvs. capture width (W ) og opholdstid (t ) af PC-PRB. Forskerholdet fandt den horisontale 2D-optagelsesbredde (W _h ) og lodret 2D-optagelsesdybde (W _v ) af PC-PRB en bemærkelsesværdig stigning sammenlignet med den for den kontinuerlige reaktive barriere (C-PRB). De førnævnte relative vækstværdier i rækkefølge er større end 50% og 25% i dette casestudie. Derfor mindskes PRB's geometriske dimensioner såvel som de materialeomkostninger, der kræves til den samme fanebehandling. Følsomhedsanalysen afslører, at de dominerende faktorer, der påvirker den hydrauliske ydeevne af PC-PRB, er vandrørslængden (L _p ), PRB-længde (L _PRB ), passiv brøndhøjde (H _w ), og PRB-højde (H _PRB ). Uoverensstemmelsen mellem W _h af PC-PRB og den af ​​C-PRB (dvs. ΔW _h ) har en lav korrelation med PRB-parametre og afhænger hovedsageligt af L _p , hvilket dramatisk kunne forenkle PC-PRB designproceduren. Generelt udviser den foreslåede PC-PRB en effektiv PRB-konfiguration for at forbedre den hydrauliske ydeevne. + Udforsk yderligere

Ny indstillingsmetode til Spark SQL-applikationer