[發(fā)明專利]用于地下水中揮發(fā)性有機污染物修復的工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410753044.1
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104478027A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 陳犖;唐曉聲
• 申請（專利權）人: 江蘇上田環(huán)境修復有限公司
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24;C02F103/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 李小靜

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)保修復領域，尤其涉及用于地下水中揮發(fā)性有機污染物修復的工藝。

背景技術

總體而言，地下水資源在我國的經(jīng)濟發(fā)展和國民生活中占據(jù)有重要地位，但目前我國地下水的污染形勢不容樂觀，部分行業(yè)威脅地下水環(huán)境安全。2009年全國2億多噸工業(yè)固體廢物未得到有效綜合利用或處置，鉻渣和錳渣堆放場滲漏污染地下水事件時有發(fā)生；石油化工行業(yè)勘探、開采及生產(chǎn)活動顯著影響到地下水水質(zhì)，加油站滲漏污染地下水問題日益凸現(xiàn)。

隨著我國城市化進程和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移步伐的加快，大量的化工企業(yè)搬遷或關停，從而涌現(xiàn)大量的各類型的污染場地亟待修復。發(fā)達國家在20世紀80年代就開始了地下水污染場地的修復研究，取得了重要進展。

我國污染場地修復還處于起步階段，目前場地修復方面的法律、法規(guī)還不健全，自主的修復技術較少，大部分均引進國外的技術。

地下水埋藏于地下含水層介質(zhì)中，由于其具有隱蔽性，被污染后很難被發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的地下水治理采用抽出-處理技術，即通過井等構(gòu)筑物將地下水抽出至地表，在地表進行治理后，達標排放或用于城市供水。采用抽出-處理技術需要抽出大量的地下水，會影響周圍的地下水流場，而且由于地下含水介質(zhì)為固液兩相，液相中的污染物極易被抽出后處理，而固相中的污染物釋放較為緩慢，造成抽出-處理技術應用過程中前期污染物濃度的下降速度較快，而后期濃度下降較為緩慢的拖尾現(xiàn)象。采用抽出-處理技術抽出處理的地下水一般為污染地下水體積的幾倍甚至幾十倍，后期抽提出的地下水實際為污染區(qū)域周圍清潔的地下水，在流經(jīng)污染區(qū)域后，洗滌被污染的含水層介質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供用于地下水中揮發(fā)性有機污染物修復的工藝。

為了實現(xiàn)此目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案：

將污染的地下水抽出至地表后，在地表通過曝氣去除其中的污染物后再將處理后的地下水重新回灌至地下水中。

該工藝由以下步驟組成：

(1)利用抽提井以一定的流速將揮發(fā)有機污染物污染的地下水抽出，注入地表曝氣池中；

(2)利用鼓風機或吹脫塔對曝氣池中的污染水曝氣一段時間；

(3)將曝氣后的污染水經(jīng)由注射井以一定的流速重新注入到地下；

(4)重復上述步驟(1)-(3)，直至水中的揮發(fā)性有機物滿足標準。

其中，所述的抽提井設置在地下水污染羽最嚴重處；注射井在地下水污染羽上游和下游分別設置；

所述的步驟(1)和(3)中的流速應根據(jù)抽提井和注入井的布設合理確定其注射流量，盡可能的減少對地下水流場的影響。

所述的步驟(2)中曝氣要求為：每立方米水曝氣速率為0.5-2m³/h；

所述的步驟(2)中曝氣時間為60-240min。

抽提井和注入井的設計應根據(jù)場地的水文地質(zhì)條件和地下水污染情況確定，該工藝的抽提井和注入井應布設在地下水污染較為嚴重的區(qū)域，能夠快速的將地下水中的污染物去除。同時，在含水層滲透性為均質(zhì)(滲透性處處相同)的條件下，注射井的布設應采用等邊三角形布置原則，抽提井位于等邊三角形中心位置，注射井之間的距離根據(jù)含水層的滲透性能確定，滲透性較好的含水層注射井之間的距離較大。在整個區(qū)域的修復過程中，應考慮修復邊界處的地下水流動情況，在邊界處可多布置注入井，防止區(qū)域外的地下水流入修復區(qū)域內(nèi)，影響修復效果。在抽提井、注入井的垂向布置上，一般情況下抽提井和注入井的深度一致，在成本有限的條件下，注入井的的深度可適當減小。

在含水層非均質(zhì)的條件下，可采用地下水數(shù)值模擬和遺傳算法、退火算法等優(yōu)化方法確定抽提井和注入井的布設。

本發(fā)明采用合理優(yōu)化的抽提井和注射井布設和流量，可以防止污染物范圍的進一步擴散，抽提和注射加大了地下水流場的水力坡度，增加了地下水的流動速度，能夠快速的將地下水中的污染物去除，污染范圍內(nèi)的地下水經(jīng)過抽提處理后注入到地下水中，減少了整個修復工程中的地下水抽提量。

本發(fā)明實施后，可以有效降低地下水中的揮發(fā)性有機污染物，經(jīng)過單次抽提-曝氣-注入后有機污染物去除率一般大于30％；多次抽提-曝氣-注入后有機污染物去除率大于80％。

本發(fā)明所述工藝能夠很好的去除地下水中的有機污染物，其成本低，處理速度快，具有較好的修復效果。

本發(fā)明適用條件主要包括：

1)地下水中的污染物主要為揮發(fā)性污染物，在地表能夠通過曝氣技術將其處理達到治理標準。若治理標準較低，該技術可作為前期修復技術，在去除大部分污染物后利用其它輔助修復技術進行修復。