[發(fā)明專利]一種用于地下水硝酸鹽污染的修復(fù)裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210443013.7
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102923838A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 席北斗;白順果;姜永海;李翔;袁志業(yè);安達(dá);楊昱;張進(jìn)保
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬地下水修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種修復(fù)飽和軟土區(qū)域硝酸鹽污染土壤地下水的修復(fù)裝置。

本發(fā)明還涉及利用上述修復(fù)裝置對地下水硝酸鹽污染進(jìn)行有效修復(fù)的方法。

背景技術(shù)

地下水是全球人類賴以生存的保證之一。隨著社會日益繁榮，我國工、農(nóng)業(yè)發(fā)展對地下水需求量日漸增大。硝酸鹽污染的危害性已受到人們廣泛重視，飲用水中過量的硝酸鹽能夠引起嬰幼兒高鐵血紅蛋白血癥，使血液不能輸送氧氣，這是一種潛在的致命的環(huán)境問題。另據(jù)報道飲用水中過量的硝酸鹽也是人類致癌物質(zhì)之一。因此，為了人類安全生存，修復(fù)硝酸鹽污染地下水勢在必行。

目前，國內(nèi)外地下水修復(fù)技術(shù)最為常見的主要有以下三種：

1)抽出處理修復(fù)技術(shù)(P&T)，該技術(shù)是最早出現(xiàn)的地下水污染修復(fù)技術(shù)，也是地下水異位修復(fù)的代表性技術(shù)。自20世紀(jì)80年代開展地下水污染修復(fù)至今，地下水污染治理仍以P&T技術(shù)為主。傳統(tǒng)的P&T技術(shù)是把污染的地下水抽出來，然后在地面上進(jìn)行處理。近年來，隨著污染治理研究的不斷深入，該技術(shù)已有了更廣泛的含義，只要在地下水污染治理過程中對地下水實施了抽取或注入的，都?xì)w類為P&T技術(shù)。

2)監(jiān)測天然衰減修復(fù)技術(shù)MNA技術(shù)出現(xiàn)的時間較晚，于20世紀(jì)90年代才開始正式用于地下水污染治理。該技術(shù)基于污染場地自身理化條件和污染物自然衰減能力進(jìn)行污染修復(fù)，從而達(dá)到降低污染物濃度、毒性及遷移性等目的。另外，MNA技術(shù)還必須根據(jù)污染區(qū)域的治理目標(biāo)，采用相應(yīng)的監(jiān)測控制技術(shù)，對地下水的自然修復(fù)過程進(jìn)行監(jiān)測評價。

3)原位PRB修復(fù)技術(shù)。PRB修復(fù)技術(shù)是可滲透性反應(yīng)墻(Permeable?Reactive?Barrier)修復(fù)技術(shù)的簡稱，指的是地下安裝活性材料墻體以便攔截污染物羽狀體，使污染羽狀體通過反應(yīng)介質(zhì)后，經(jīng)過一系列的物理，化學(xué)，吸附作用，從而使污染物濃度達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的目的。

每種方法都有其局限性和區(qū)域性。如：

(1)在抽出處理技術(shù)中，對于軟土地區(qū)，含水層滲透系數(shù)很小，水流慢，長時間的抽水不僅費(fèi)時費(fèi)力而且會引起地面沉陷。

(2)傳統(tǒng)PRB技術(shù)是一種被動的原位修復(fù)技術(shù)，在利用地下水流的自然條件下被污染的地下水通過PRB后進(jìn)行修復(fù)。PRB主要由滲透系數(shù)較高的反應(yīng)介質(zhì)組成，它垂直于地下水流方向。如果在該污染區(qū)域土層滲透系數(shù)小地下水流速很小的情況下，傳統(tǒng)的PRB對其無明顯的修復(fù)效果；大面積區(qū)域地下水修復(fù)時，傳統(tǒng)的PRB修復(fù)技術(shù)需大面積開挖，占用大面積土地及嚴(yán)重破壞水文地質(zhì)條件，并需要很大的經(jīng)濟(jì)開支。因此，對于發(fā)展中國家，必須考慮經(jīng)濟(jì)有效合理的PRB修復(fù)污染地下水技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于地下水硝酸鹽污染的修復(fù)裝置。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種利用修復(fù)裝置對地下水硝酸鹽污染的修復(fù)方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用于地下水硝酸鹽污染的修復(fù)裝置，主要包括：

一抽水井，該抽水井的井管內(nèi)安裝有抽水泵；

至少一個注水井，該注水井的井管內(nèi)安裝有增壓泵，且注水井的井管連接輸送碳源的管道；

抽水井和注水井的井管位于水位面以下部分設(shè)有井篩；

抽水泵與增壓泵之間連接有輸水管道；

抽水井和注水井的井管分別安置在各自的帶孔的護(hù)壁(塑料(ABS塑料)排水板)中，井篩與護(hù)壁中間填充有填充材料而形成可滲透性反應(yīng)墻。

所述的修復(fù)裝置，其中，注水井和抽水井的比例根據(jù)污染區(qū)域土層滲透系數(shù)確定，滲透系數(shù)大于等于10^-5cm/s時注水井與抽水井為1∶1；滲透系數(shù)大于10^-7cm/s小于10^-5cm/s時注水井與抽水井為2∶1；滲透系數(shù)小于等于10^-7cm/s時注水井與抽水井為3∶1。

所述的修復(fù)裝置，其中，填充材料為中砂、鐵粉、活性炭、鋸末。

所述的修復(fù)裝置，其中，在抽水井橫向附近設(shè)有與抽水井同等深度的監(jiān)測井，監(jiān)測井的井管位于水位面以下部分設(shè)有井篩，以監(jiān)測水位和水質(zhì)。

所述的修復(fù)裝置，其中，抽水井頂端、注水井頂端及輸水管道均埋設(shè)在地面0.5m以下，防止地面活動對該修復(fù)裝置的破壞，同時在修復(fù)過程中減小對地面活動的影響。

所述的修復(fù)裝置，其中，輸水管道為金屬軟管。

所述的修復(fù)裝置，其中，抽水井和注水井沿著水流方向或污染羽放射方向設(shè)置，抽水井設(shè)置在水流的下游，注水井設(shè)置在水流的上游。