[發(fā)明專利]一種地下水污染修復(fù)系統(tǒng)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410480860.X
• 申請(qǐng)日: 2014-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104261505A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王艷明;羅小勇;陳思;曹泳民;王華金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/28
• 分類號(hào): C02F1/28;C02F1/52;C02F1/72;C02F1/70;C02F3/00;C02F1/42;C02F9/00
• 代理公司: 上海世貿(mào)專利代理有限責(zé)任公司 31128
• 代理人: 陳穎潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬污染場(chǎng)地地下水污染修復(fù)防治領(lǐng)域，具體地涉及一種地下水污染修復(fù)系統(tǒng)及其施工方法。

背景技術(shù)

隨著人類工業(yè)的發(fā)展，地下水污染日益嚴(yán)重。在我國(guó)絕大部分城市地下水不同程度遭受有機(jī)和無(wú)機(jī)有毒有害污染物的污染，已呈現(xiàn)有點(diǎn)向面、由淺到深、由城市到農(nóng)村不斷擴(kuò)展和污染程度日益嚴(yán)重的趨勢(shì)。據(jù)有關(guān)部門對(duì)118個(gè)城市2~7年的連續(xù)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)，約有64%和33%的城市地下水遭受了重度和輕度的污染，基本清潔的城市地下水只有3%。特別是城市工業(yè)搬遷遺留污染場(chǎng)地，表層污染土壤在降雨及地表徑流的作用下，使得淺層地下水受到嚴(yán)重污染，并有向深層地下水污染的趨勢(shì)。由于地下水對(duì)污染源的敏感性，脆弱性及其與土地污染的相關(guān)行，地下含水層，特別是深部含水層一旦受到污染，治理修復(fù)相當(dāng)困難，不僅經(jīng)濟(jì)投入大，而且技術(shù)難度高，風(fēng)險(xiǎn)大，治理周期長(zhǎng)。

可滲透反應(yīng)墻是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種有效的地下水污染原位修復(fù)技術(shù)。可滲透反應(yīng)墻是一個(gè)被動(dòng)的填充有活性反應(yīng)介質(zhì)的原位處理區(qū)，當(dāng)?shù)叵滤械奈廴窘M分流經(jīng)該活性介質(zhì)時(shí)能夠被降解或固定，從而達(dá)到去除污染物的目的。其修復(fù)機(jī)理分為生物和非生物兩種，主要包括吸附、沉淀、氧化還原和生物降解。按反應(yīng)性質(zhì)可分為吸附反應(yīng)墻、沉淀反應(yīng)墻、氧化還原墻以及降解反應(yīng)墻。該修復(fù)技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）就地修復(fù)，工程設(shè)施較簡(jiǎn)單，不需要任何外加動(dòng)力裝置，以及地面處理設(shè)施；（2）能夠達(dá)到對(duì)多數(shù)污染物的去除作用，且活性反應(yīng)介質(zhì)消耗很慢，可長(zhǎng)期有效地發(fā)揮修復(fù)效能；（3）經(jīng)濟(jì)成本低，除初期安裝和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)以便觀察修復(fù)效果外，幾乎不需要任何費(fèi)用；（4）可根據(jù)含水層的類型；含水層的水力學(xué)參數(shù)、污染物種類、污染物濃度高低等選擇合適的反應(yīng)裝置。

常規(guī)連續(xù)反應(yīng)墻雖然對(duì)地下水流場(chǎng)干擾小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)施工，但卻存在如下缺點(diǎn)：（1）只適合含水層埋藏淺且污染物羽流規(guī)模較小的情況，如果含水層厚度或污染區(qū)域比較大，那么連續(xù)反應(yīng)墻的面積會(huì)很大，工程成本將大幅度增加；（2）實(shí)際污染場(chǎng)地地下水流場(chǎng)復(fù)雜，可能存在多方向的優(yōu)勢(shì)流，且隨著反應(yīng)墻反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物沉淀析出導(dǎo)致孔隙率減少，滲透系數(shù)降低，反應(yīng)墻可能存在結(jié)垢淤堵，污染物可能隨水流從反應(yīng)墻兩側(cè)滲漏。（3）當(dāng)?shù)叵滤廴窘M分復(fù)雜多樣，單層反應(yīng)格柵將無(wú)法處理多污染組分。上述缺點(diǎn)極大的限制了連續(xù)反應(yīng)墻的原位工程應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服上述現(xiàn)有連續(xù)反應(yīng)墻技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種新穎、高效、經(jīng)濟(jì)可行的地下水原位修復(fù)系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種地下水原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括沿污染區(qū)域周邊布置的垂直防滲墻，所述垂直防滲墻呈半封閉結(jié)構(gòu)設(shè)置，在所述垂直防滲墻的開(kāi)口處設(shè)置多處理單元反應(yīng)格柵，所述多處理單元反應(yīng)格柵設(shè)置在地下水污染羽流的下游前沿處，并垂直于地下水流方向設(shè)置，多處理單元反應(yīng)格柵的上游及下游分別設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)井，用于測(cè)定地下水修復(fù)前后水位及水質(zhì)的變化情況。垂直防滲墻開(kāi)口處開(kāi)設(shè)有溝槽，溝槽兩端嵌入垂直防滲墻內(nèi)，所述多處理單元反應(yīng)格柵的兩端嵌固于所述垂直防滲墻的溝槽內(nèi)。支撐框架分別安裝于垂直防滲墻溝槽內(nèi)，支撐框架內(nèi)設(shè)置袋裝反應(yīng)介質(zhì)，支撐框架外側(cè)安裝土工復(fù)合排水網(wǎng)，土工復(fù)合排水網(wǎng)與溝槽槽壁之間填充透水濾料。在支撐框架的頂部加頂蓋，頂蓋上部覆蓋壓實(shí)粘土。各處理單元沿地下水流方向間隔一定距離串聯(lián)布置。各處理單元的之間設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)井。

本發(fā)明的另一目的在于克服上述現(xiàn)有連續(xù)反應(yīng)墻技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種新穎、高效、經(jīng)濟(jì)可行的地下水原位修復(fù)系統(tǒng)的施工方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種地下水原位修復(fù)系統(tǒng)的施工方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

（1）根據(jù)污染區(qū)域范圍施工垂直防滲墻，并根據(jù)多處理單元反應(yīng)格柵安裝位置設(shè)置開(kāi)口區(qū)域；

（2）根據(jù)處理單元的數(shù)量，在預(yù)定的位置在垂直防滲墻開(kāi)口處上開(kāi)挖相應(yīng)數(shù)量的溝槽，溝槽兩端嵌入垂直防滲墻內(nèi)，兩個(gè)相鄰溝槽之間間隔2~4?m；

（3）在支撐框架的上下游兩側(cè)鋪設(shè)土工復(fù)合排水網(wǎng)；

（4）將支撐框架分別安裝于溝槽內(nèi)，在支撐框架與溝槽上下游槽壁之間填充透水濾料；

（5）將裝有反應(yīng)介質(zhì)的土工管袋依次填入支撐框架內(nèi)，填至高于地下最高水位線后，在支撐框架的頂部加頂蓋，并在頂蓋上部覆蓋壓實(shí)粘土，完成單個(gè)單元反應(yīng)格柵的安裝；

（6）在單元反應(yīng)格柵之間以及上下游區(qū)域安裝地下水監(jiān)測(cè)井。