[發(fā)明專利]基于周期性原位抽灌一體化修復(fù)地下水污染的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310281890.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN103303986A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何理;申婧;張嘉琪;李振通
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/00
• 分類號(hào): C02F1/00;C02F103/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于原位修復(fù)受污染地下水技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于周期性原位抽灌一體化修復(fù)地下水污染的裝置及方法。

背景技術(shù)

地下水是水資源的重要組成部分，隨著城市化進(jìn)程加快，地下水污染問題日益突出，目前我國90%的城市地下水遭受污染，其中60%污染嚴(yán)重，已嚴(yán)重威脅地下水安全。作為重要的人類飲用水和農(nóng)田灌溉水源，地下水環(huán)境安全至關(guān)重要，影響人類健康和作物生產(chǎn)質(zhì)量。因此，治理受污染地下水刻不容緩。在治理過程中，大部分污染地區(qū)都需要將受污地下水抽離至地表才能進(jìn)行徹底的治理和修復(fù)，而過度開采地下水，會(huì)出現(xiàn)地下水位下降，承壓含水層出現(xiàn)地下水漏斗，地面沉降等問題。治污過程中，需要一種既能治理污染，又不會(huì)影響地下水水位，從而避免出現(xiàn)地下水漏斗和地面沉降等問題的修復(fù)系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種基于周期性原位抽灌一體化修復(fù)地下水污染的裝置及方法。

一種基于周期性原位抽灌一體化修復(fù)地下水污染的裝置，該裝置由抽吸系統(tǒng)、原位修復(fù)系統(tǒng)以及回灌系統(tǒng)三個(gè)部分組成；其中抽吸系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)抽吸井和與其對(duì)應(yīng)的抽吸管路組成，抽吸系統(tǒng)與原位修復(fù)系統(tǒng)相連，原位修復(fù)系統(tǒng)與回灌系統(tǒng)相連，回灌系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)回灌井和與其對(duì)應(yīng)的回灌管路組成；

所述抽吸系統(tǒng)中，抽吸井設(shè)置于地下，其混凝土漿層內(nèi)設(shè)置套管，套管的底部設(shè)置減徑管；套管下方設(shè)置礫石過濾層，所述礫石過濾層設(shè)置于目標(biāo)含水層，其頂端分別與減徑管和混凝土漿層相連；所述礫石過濾層和目標(biāo)地下水之間設(shè)置篩網(wǎng)，所述篩網(wǎng)上設(shè)置多個(gè)鉆孔；抽吸管路穿過土層伸入套管中，其底端與減徑管相連，其頂端與設(shè)置于地表的原位修復(fù)系統(tǒng)相連；所述抽吸管路底部設(shè)置深水泵；

所述回灌系統(tǒng)中，回灌井設(shè)置于地下，所述回灌井與其對(duì)應(yīng)的套管、混凝土漿層、減徑管、礫石過濾層、篩網(wǎng)和鉆孔的位置及連接關(guān)系，跟抽吸井與其對(duì)應(yīng)的套管、混凝土漿層、減徑管、礫石過濾層、篩網(wǎng)和鉆孔的位置及連接關(guān)系相同；回灌管路后段穿過土層伸入套管中，回灌管路前段與回灌管路后段通過U型管相連，所述回灌管路后段底端與減徑管相連，所述回灌管路前段的另一端與設(shè)置于地表的原位修復(fù)系統(tǒng)相連；所述回灌管路后段底部設(shè)置深水泵；

所述原位修復(fù)系統(tǒng)兩側(cè)與其相連的抽吸管路和回灌管路內(nèi)分別設(shè)置與其對(duì)應(yīng)的閥門；所述與抽吸管路對(duì)應(yīng)的閥門至地表段抽吸管路分別連接水樣采集及檢測裝置、壓力表和流速計(jì)；所述與回灌管路對(duì)應(yīng)的閥門至原位修復(fù)系統(tǒng)段回灌管路與水樣采集及檢測裝置相連，所述與回灌管路對(duì)應(yīng)的閥門至U型管段回灌管路分別連接壓力表和流速計(jì)；控制器通過動(dòng)力軸分別與抽吸管路對(duì)應(yīng)的深水泵和閥門，及回灌管路對(duì)應(yīng)的深水泵和閥門相連。

一種基于周期性原位抽灌一體化修復(fù)地下水污染的裝置的修復(fù)方法，其具體步驟如下：

（1）抽水試驗(yàn)和回灌試驗(yàn)，周期性原位抽灌一體化修復(fù)地下水污染的方法在實(shí)施前進(jìn)行的抽水試驗(yàn)及回灌試驗(yàn)滿足下列要求：抽水試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)周期12以上，且出水量應(yīng)大于設(shè)計(jì)出水量，水位降深應(yīng)不大于5m，回灌試驗(yàn)穩(wěn)定持續(xù)周期36h以上，且回灌量大于設(shè)計(jì)回灌量；

（2）受污染地下水進(jìn)入抽吸系統(tǒng)，在控制器控制下，抽吸管路中的深水泵開始工作，閥門開啟，受污染地下水經(jīng)由抽吸系統(tǒng)從目標(biāo)含水層抽提至地表，進(jìn)入原位修復(fù)系統(tǒng)；跟據(jù)受污染地下水量不同，抽吸系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行12～24h，控制器控制抽吸管路中的深水泵停止運(yùn)行，閥門關(guān)閉；

（3）受污染地下水進(jìn)入原位修復(fù)系統(tǒng)，受污染地下水經(jīng)由抽吸管路抽提至地表并進(jìn)入原位修復(fù)系統(tǒng)，在原位修復(fù)系統(tǒng)中進(jìn)行處理，修復(fù)周期為24～48h；

（4）處理后地下水進(jìn)入回灌系統(tǒng)，原位修復(fù)系統(tǒng)工作完畢時(shí)，控制器控制回灌管路上的閥門開啟，深水泵運(yùn)行，將治污后的地下水回灌至原受污染地下水層；在回灌過程中，處理后的地下水對(duì)原受污染水層起到稀釋作用，使目標(biāo)含水層中污染物濃度降低；回灌周期為12～24h，控制器控制回灌管路中的深水泵停止運(yùn)行，閥門關(guān)閉；

（5）回灌系統(tǒng)停止運(yùn)行的同時(shí)，控制器控制抽吸管路中的深水泵開始工作，閥門開啟，重復(fù)以上第一至第四步的步驟；

（6）當(dāng)抽吸管路上的水樣采集及監(jiān)測裝置檢測到，由地下抽出的地下水達(dá)到生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CJ3020-1993規(guī)定的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，周期性原位抽灌一體化修復(fù)地下水污染的裝置停止運(yùn)行。

本發(fā)明的有益效果為：