[發(fā)明專利]一種低滲透區(qū)VOCs污染地下水原位曝氣修復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810677983.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN109047302B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鹿亮亮;劉志彬;劉松玉;王意;毛柏楊;劉鋒;唐紫瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 黃欣

本發(fā)明公開了一種低滲透區(qū)VOCs污染地下水原位曝氣修復(fù)方法，在表面活性劑強(qiáng)化曝氣修復(fù)方法基礎(chǔ)上，采用點(diǎn)位可調(diào)控液壓劈裂技術(shù)對(duì)低滲透污染區(qū)進(jìn)行多點(diǎn)位液壓劈裂，在該區(qū)域產(chǎn)生大量人為裂隙，同時(shí)劈裂所用壓力溶液為表面活性劑溶液，旨在增強(qiáng)低滲透污染區(qū)的氣體滲透性，強(qiáng)化污染物從細(xì)粒土中的解吸附能力，以解決低滲透污染區(qū)不易修復(fù)的難題。本發(fā)明所采用的液壓劈裂技術(shù)協(xié)同表面活性劑強(qiáng)化作用，劈裂過程所用壓力溶液為SDBS表面活性劑溶液，濃度為200~400 mg/L，液壓劈裂井內(nèi)部為同軸雙管管路，通過移動(dòng)內(nèi)管實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域的多點(diǎn)位液壓劈裂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤和地下水修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低滲透區(qū)VOCs污染地下水原位曝氣修復(fù)方法。

背景技術(shù)

20世紀(jì)80年代以來，許多涉及重工業(yè)、石油化工等污染企業(yè)遺留了大量的污染場地，工業(yè)固廢污染、石化污染物等非法排放等所造成的場地污染日益顯現(xiàn)，地下水污染形勢日益嚴(yán)峻。根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)，全國已有近90％的地下水遭到不同程度的污染，其中揮發(fā)/半揮發(fā)性有機(jī)污染物是土壤和地下水污染的重要部分。

地下水原位曝氣修復(fù)技術(shù)(In-situ Air Sparging，IAS)是一種經(jīng)濟(jì)有效的地下水污染修復(fù)方法。該技術(shù)主要是將空氣或氧氣注入飽和帶污染土層，由于污染物在氣液間存在濃度差，揮發(fā)/半揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs/sVOCs)由溶解相或自由相進(jìn)入氣相，氣體在浮力作用下攜帶污染物升至非飽和區(qū)，再通過氣相抽提處理達(dá)到去除污染物的目的。表面活性劑強(qiáng)化曝氣修復(fù)技術(shù)(Surfactant Enhanced Air Sparging，SEAS)是在地下水曝氣修復(fù)過程中加入表面活性劑的一種強(qiáng)化曝氣方法。十二烷基苯磺酸鈉(Sodium DodecylBenzene Sulfonate，SDBS)是一種陰離子表面活性劑，通過在低滲透區(qū)域注入表面活性劑可以降低液相表面張力、提高氣相飽和度、增大曝氣影響區(qū)范圍，能夠顯著提高地下水污染物的去除效率。

地下水曝氣修復(fù)技術(shù)具有高效快捷、操作簡單、修復(fù)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，而表面活性劑強(qiáng)化曝氣也能夠顯著提高曝氣效率，但是該技術(shù)往往局限于滲透性比較好的污染土層，對(duì)于某些低滲透污染區(qū)域，傳統(tǒng)地下水曝氣修復(fù)技術(shù)往往起不到很好的曝氣效果。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)(Qin C,Zhao Y,Zheng W.The influence zone of surfactant-enhanced airsparging in different media[J].Environmental Technology,2014,35(10):1190-1198.)，地下水曝氣修復(fù)過程中若相鄰兩層土體滲透率之比大于8:1，氣體一般不能通過低滲透土層而發(fā)生氣相繞流現(xiàn)象。

迄今為止尚未有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)飽和帶低滲透區(qū)域難以曝氣的現(xiàn)狀進(jìn)行研究，特別是通過相關(guān)技術(shù)人為改變低滲透區(qū)域滲透性方面的研究較少。因此，研制一種能夠針對(duì)低滲透污染區(qū)域土壤曝氣修復(fù)技術(shù)具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問題：本發(fā)明針對(duì)低滲透污染區(qū)域存在難以實(shí)施曝氣修復(fù)的技術(shù)問題，提供一種將多點(diǎn)位液壓劈裂技術(shù)與陰離子表面活性劑強(qiáng)化曝氣修復(fù)技術(shù)協(xié)調(diào)作用的原位曝氣修復(fù)方法，利用液壓劈裂技術(shù)將低滲透污染區(qū)進(jìn)行高壓水劈裂，在水壓作用下裂紋不斷擴(kuò)大發(fā)展，裂隙之間連通性增強(qiáng)，滲透性不斷提高，從而促進(jìn)了曝氣氣流通過低滲透區(qū)，同時(shí)協(xié)同表面活性劑的作用降低低滲透區(qū)土層表面張力以增強(qiáng)曝氣的通過性，解決低滲透區(qū)域在常規(guī)曝氣下難以修復(fù)的難題。

技術(shù)方案：一種低滲透區(qū)VOCs污染地下水原位曝氣修復(fù)方法，利用多點(diǎn)位的液壓劈裂作用于低滲透污染區(qū)，并采用表面活性劑溶液作為液壓劈裂的壓力溶液，在通過高壓液體的劈裂作用提高低滲透區(qū)土層滲透性的基礎(chǔ)上利用表面活性劑提高曝氣在低滲透區(qū)土層的滲透性和污染物的解吸附能力，然后啟動(dòng)曝氣泵和抽提泵進(jìn)行修復(fù)。

進(jìn)一步地，所述液壓劈裂根據(jù)低滲透區(qū)域范圍和大小按照正三角形布設(shè)劈裂井，劈裂井水平間距在4～6m之間。

進(jìn)一步地，所述劈裂井內(nèi)部采用同軸雙管管路。