[發明專利]污染地下水的原位修復系統及其施工方法

在審

• 申請號: 202010819356.3
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111924983A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 崔海煒;劉春燕;荊繼紅;韓雙平;劉俊建
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;E02D5/04;E02D7/20;E02D17/04;E02D31/00;C02F103/06
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 張莉靜

本發明提供了一種污染地下水的原位修復系統及其施工方法，所述系統是在污染源下游間隔設有若干道與地下水流向相垂直的高滲透墻，在高滲透墻的兩側設有與高滲透墻相垂直的密封墻，所述密封墻與高滲透墻共同圍成系統主體，高滲透墻將系統主體內部分隔為若干用于填充活性材料的樣品空間層；在系統主體的前端兩側各自設有導流墻，兩面導流墻自系統主體前端各自向前向外延伸形成“八”字形導流結構，所述導流墻由若干鋼板樁連接構成。本發明采用的鋼板樁施工方法簡便，機械利用率高，工期短，成本低。

技術領域

本發明涉及污染地下水處理技術領域，具體地說是涉及一種污染地下水的原位修復系統及其施工方法。

背景技術

地下水是水文循環的主要參與者，對于發展中國家城鄉供水系統極為重要，它是供水系統的重要來源，也是區域上分散供水系統的主要來源，隨著我國城市化、工業化進程的加快、經濟和人口的快速增長，加之環保意識淡薄，產生污水不達標排放、農藥化肥過量施用、垃圾不合理填埋等，導致地下水污染多呈復合型污染，尤其是1,2-二氯乙烷、硝酸鹽和和硫酸鹽導致地下水污染問題更加凸顯。隨著填充材料性能不斷改良，滲透性反應墻(PRB)愈加以高效廉價、維護簡單等優勢，逐漸成為地下水修復領域的研究和應用熱點，歐美等發達國家已將PRB作為一項成熟的地下水原位修復技術廣泛應用于實際工程。

由于PRB技術是在含水層埋設一道垂直于地下水流向的由修復材料組成的可滲透墻體，當污染地下水流經PRB時，地下水中的污染因子與修復材料發生物理、化學、生物等反應，從而污染物通過吸附、沉淀、降解等作用而被去除，實現污染地下水修復的目的。工程施工基本占據了PRB技術投資的絕大部分，而傳統的施工方法建造PRB系統需要開挖深基坑，需要配套的基坑放坡、支護、降水等大量工作，從而大大增加了PRB系統的施工工作量和延長施工工期，導致PRB技術施工成本較高、工期較長等局限性問題依然存在，因此尋找更好的實現簡易高效的PRB系統施工方法成為各國學者爭相探索的工作。

發明內容

本發明的目的是提供一種污染地下水的原位修復系統及其施工方法，以解決現有修復系統施工過程成本高、工期長等問題。

本發明采用的技術方案是：一種污染地下水的原位修復系統，其是在污染源下游間隔設有若干道與地下水流向相垂直的高滲透墻，在高滲透墻的兩側設有與高滲透墻相垂直的密封墻，所述密封墻與高滲透墻共同圍成系統主體，高滲透墻將系統主體內部分隔為若干用于填充活性材料的樣品空間層；

所述系統主體貫穿地下的飽水帶，系統主體的下端穿過隔水層上邊界并伸入到隔水層中，在系統主體的下端設有用素水泥制成的底板，系統主體的上端位于包氣帶內，系統主體的上端設有頂圈梁，在頂圈梁與底板之間的系統主體上間隔設有若干中部圈梁；

在系統主體的前端兩側各自設有導流墻，兩面導流墻自系統主體前端各自向前向外延伸形成“八”字形導流結構，所述導流墻由若干鋼板樁連接構成，鋼板樁的下端壓入到隔水層中，鋼板樁的上端位于包氣帶內，所述鋼板樁的截面呈凹槽型，鋼板樁的兩側邊回折形成鎖口，相鄰兩個鋼板樁的凹口朝向相反并通過鄰邊的鎖口相連。

所述鋼板樁的厚度為2-5cm，長度為6-25m，寬度為0.5-1.0m，所述鋼板樁涂抹有防腐涂層。

沿地下水流向，高滲透墻將系統主體內部依次分隔為第一樣品空間層、第二樣品空間層和第三樣品空間層；所述第一樣品空間層為填充電氣石、黃鐵礦、石英砂和硫自養反硝化菌的混合物的脫氮物填充層，第一樣品空間層用于除去地下水中的硝酸鹽，所述第二樣品空間層為填充黃鐵礦、過硫酸鹽、石英砂和電氣石的混合物的氧化物填充層，第二樣品空間層用于除去地下水中的1,2-二氯乙烷，所述第三樣品空間層為填充電氣石、石英砂和硫酸鹽還原菌的混合物的脫硫物填充層，第三樣品空間層用于除去地下水中的硫酸鹽；所述樣品空間層的頂部覆蓋有土壤層。

一種上述污染地下水的原位修復系統的施工方法，包括以下步驟：